NMD, l’antiheroi emmascarat del càncer

NMD, l’antiheroi emmascarat del càncer

Mutacions que afavoreixen al nostre sistema immunitari? La resposta és sí.

Gràcies a un algoritme creat amb machine learning, els investigadors poden detectar quines mutacions genètiques s’encarreguen de l’activació del sistema immune, de forma que es podrà identificar quins pacients de càncer o de determinades malalties hereditàries, respondrien favorablement a la immunoteràpia o a diversos fàrmacs ja existents.

 

randomforest

Arbres predictius utilitzats per decidir si una mutació associada al càncer activarà el sistema immunitari. Rik G.H. Lindeboom, Universitat de Radboud.

 

Són nombroses les mutacions que poden afectar el nostre genoma, aquestes, anomenades mutacions sense sentit degut a l’aleatorietat del fenomen, consisteixen en canvis puntuals dins una seqüència d’ADN que donen lloc a l’aparició de codons sense sentit en l’ARN missatger. Aquest fet es tradueix simplement en una producció de proteïnes truncades, és a dir, que no actuen com haurien de fer-ho o bé que no són funcionals.

Diverses tipologies de càncer i greus malalties hereditàries, solen ser els desenllaços més comuns per aquest tipus de mutacions.

Tot i el risc que suposa aquest fenomen, el nostre organisme disposa d’una eina natural de control que s’encarrega de detectar i eliminar l’ARN missatger que arrossega mutacions sense sentit, amb la finalitat que no arribi a donar-se la síntesi incorrecta de proteïnes. Aquest suposat «heroi genètic», anomenat NMD, degut a les sigles en anglès de degradació mitjançada per ARN missatgers sense sentit, ha estat recentment estudiat pels investigadors de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), en col·laboració amb el Centre de Regulació Genòmica (CRG) i la Universitat de Radboud a Holanda, per tal de comprendre millor el seu efecte en les malalties anteriorment mencionades.

L’estudi es centra en l’ús de l’eina NMDetective, elaborada gràcies a estadística a gran escala basada en machine learning. Aquesta, és capaç de descriure totes les mutacions genètiques que afecten a l’ésser humà, i indicar quines d’elles són atacades per l’NMD.

Després d’analitzar mutacions relacionades amb diversitat de malalties hereditàries, Fran Supek, investigador ICREA, cap del laboratori de Genome Data Science de l’IRB Barcelona i líder de l’equip que va construir l’eina, afirma «Ens va sorprendre observar que, en molts casos, es va predir que l’activitat de l’NMD conduiria a una major gravetat de la malaltia«, suggerint així, que l’activitat del nostre «heroi» no estava millorant el desenvolupament de la malaltia, i que podria ser necessària la seva inhibició farmacològica per tal d’endarrerir el desenvolupament d’aquesta. Així mateix, pel que fa a la relació entre l’NMD i el càncer, Supek comenta «Vam descobrir que l’activitat de l’NMD és important per a la predicció del resultat exitós de la immunoteràpia en el càncer.» Afirmant que, arran dels resultats obtinguts, l’NMD actua eliminant mutacions genètiques que s’encarregarien d’activar el sistema immunitari.

La gran importància en la necessitat de l’activació del sistema immunitari, es veu clarament reflectida en les paraules de Ben Lehner, investigador del Centre de Regulació Genòmica, «Els tumors estan plagats de mutacions genètiques que haurien de produir tota classe de proteïnes estranyes. El sistema immunitari hauria de detectar-los, identificar les cèl·lules malmeses i destruir-les«.

En aquest punt de l’estudi, l’eina NMDetective torna a entrar en joc, ja que la seva precisió en l’anàlisi, permetria especificar quines de les mutacions intervenen en l’activació del sistema immune i quines no, per tal de conèixer quins pacients respondrien favorablement a la immunoteràpia. Avui dia ja existeixen fàrmacs capaços d’inhibir l’actuació del NMD que, juntament amb altres tractaments que ajudin al sistema immunitari a reconèixer millor les cèl·lules tumorals, suposaria una millora en l’evolució del càncer i diverses malalties hereditàries en aquests pacients.

Aquest estudi doncs, demostra com gràcies al caràcter públic en les dades de genòmica del càncer sumat a l’evolució de les tècniques de machine learning que permeten l’elaboració d’algoritmes d’alta precisió, és possible desxifrar processos desconeguts fins ara, com ha estat el cas del de l’NMD, el nostre «antiheroi emmascarat». Obrint així les portes a noves vies d’investigació en aquest camp, acompanyades de noves esperances.

 

Article de referència:
Rik G.H. Lindeboom, Michiel Vermeulen, Ben Lehner & Fran Supek
The impact of nonsense-mediated mRNA decay on genetic disease, gene editing and cancer immunotherapy
Nature Genetics (2019)

 

 

 

Leave a Comment

Your email address will not be published.

*