Fumar cigarrillos es abrumadoramente la principal causa de cáncer de pulmón, sin embargo, solo una minoría de fumadores desarrolla la enfermedad. Un estudio dirigido por científicos del Colegio de Medicina Albert Einstein y publicado en línea en Nature Genetics sugiere que algunos fumadores pueden tener mecanismos sólidos que los protegen del cáncer de pulmón mediante mutaciones limitantes.
Por: Brighter Side News / Traducción libre del inglés de Mofema Press
Los hallazgos podrían ayudar a identificar a los fumadores que enfrentan un mayor riesgo de contraer la enfermedad y, por lo tanto, justifican un seguimiento especialmente estrecho.
«Esto puede resultar ser un paso importante hacia la prevención y detección temprana del riesgo de cáncer de pulmón y lejos de los hercúleos esfuerzos actuales necesarios para combatir la enfermedad en etapa avanzada, donde ocurre la mayoría de los gastos de salud y la miseria», dijo Simon Spivack, MD , MPH, coautor principal del estudio, profesor de medicina, de epidemiología y salud de la población, y de genética en Einstein, y neumólogo en Montefiore Health System.
Superando obstáculos para estudiar mutaciones celulares
Durante mucho tiempo se ha asumido que fumar conduce al cáncer de pulmón al desencadenar mutaciones en el ADN de las células pulmonares normales. «Pero eso nunca se pudo probar hasta nuestro estudio, ya que no había forma de cuantificar con precisión las mutaciones en las células normales», dijo Jan Vijg, Ph.D., coautor principal del estudio y profesor y presidente de genética, profesor de oftalmología. y ciencias visuales, y la Cátedra Lola y Saul Kramer en Genética Molecular en Einstein (también en el Centro de ómica unicelular, Escuela de Medicina de la Universidad Jiaotong en Shanghái, China).
El Dr. Vijg superó ese obstáculo hace unos años al desarrollar un método mejorado para secuenciar los genomas completos de células individuales.
Los métodos de secuenciación del genoma completo de una sola célula pueden introducir errores de secuenciación que son difíciles de distinguir de las mutaciones verdaderas, una falla grave cuando se analizan células que contienen mutaciones raras y aleatorias.
El Dr. Vijg resolvió este problema mediante el desarrollo de una nueva técnica de secuenciación llamada amplificación de desplazamiento múltiple de una sola célula (SCMDA). Como se informó en Nature Methods en 2017, este método explica y reduce los errores de secuenciación.
Los investigadores de Einstein utilizaron SCMDA para comparar el panorama mutacional de las células epiteliales pulmonares normales (es decir, las células que recubren el pulmón) de dos tipos de personas: 14 que nunca habían fumado, de 11 a 86 años; y 19 fumadores, de 44 a 81 años, que habían fumado un máximo de 116 paquetes al año. Un paquete de cigarrillos al año equivale a 1 paquete de cigarrillos fumados por día durante un año.
Las células se recolectaron de pacientes que se sometieron a broncoscopia para pruebas de diagnóstico no relacionadas con el cáncer.
“Estas células pulmonares sobreviven durante años, incluso décadas, y por lo tanto pueden acumular mutaciones tanto con la edad como con el tabaquismo”, dijo el Dr. Spivack. «De todos los tipos de células del pulmón, estos se encuentran entre los que tienen más probabilidades de volverse cancerosos».
Mutaciones causadas por fumar
Los investigadores encontraron que las mutaciones (variantes de un solo nucleótido y pequeñas inserciones y deleciones) se acumularon en las células pulmonares de los no fumadores a medida que envejecían, y que se encontraron muchas más mutaciones en las células pulmonares de los fumadores. “Esto confirma experimentalmente que fumar aumenta el riesgo de cáncer de pulmón al aumentar la frecuencia de mutaciones, como se planteó anteriormente”, dijo el Dr. Spivack. «Esta es probablemente una de las razones por las que tan pocos no fumadores contraen cáncer de pulmón, mientras que entre el 10% y el 20% de los fumadores de toda la vida lo hacen».
Otro hallazgo del estudio: la cantidad de mutaciones celulares detectadas en las células pulmonares aumentó en línea recta con la cantidad de paquetes por año de tabaquismo y, presumiblemente, también aumentó el riesgo de cáncer de pulmón. Pero, curiosamente, el aumento de las mutaciones celulares se detuvo después de 23 años de exposición.
“Los fumadores más empedernidos no tenían la carga de mutación más alta”, dijo el Dr. Spivack. “Nuestros datos sugieren que estos individuos pueden haber sobrevivido durante tanto tiempo a pesar de haber fumado mucho porque lograron suprimir una mayor acumulación de mutaciones. Esta nivelación de mutaciones podría deberse a que estas personas tienen sistemas muy competentes para reparar el daño del ADN o desintoxicar el humo del cigarrillo”.
El hallazgo ha llevado a una nueva dirección de investigación. “Ahora deseamos desarrollar nuevos ensayos que puedan medir la capacidad de una persona para reparar o desintoxicar el ADN, lo que podría ofrecer una nueva forma de evaluar el riesgo de cáncer de pulmón”, dijo el Dr. Vijg.
El estudio se titula «Análisis unicelular de mutaciones somáticas en células epiteliales bronquiales humanas en relación con el envejecimiento y el tabaquismo». Otros autores de Einstein incluyen: Zhenqiu Huang, Ph.D., Shixiang Sun, Ph.D., Moonsook Lee, MS, Yakov Peter, Ph.D., Ali Sadoughi, MD, Chirag Shah, MD y Kenny Ye, Ph. D., Miao Shi, Ph.D., Spencer Waldman, BS, Ava Marsh, BA, Taha Siddiqui, MBBS, Alexander Y. Maslov, MD, Ph.D. (también en la Universidad Estatal de Tecnología de Ingeniería de Voronezh, Voronezh, Rusia) y Xiao Dong, Ph.D. (también en la Universidad de Minnesota, Minneapolis MN).
