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Alteraciones en el número de copias para la detección temprana del cáncer de mama

Un estudio revela cambios genéticos tempranos relacionados con el riesgo de cáncer de mama.

― 6 minilectura


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Las mutaciones somáticas son cambios en nuestro ADN que ocurren en células normales con el tiempo. Aunque la mayoría de estos cambios no afectan nuestra salud, algunos pueden llevar al cáncer. Muchos estudios se concentran en un tipo específico de mutación llamada variantes de nucleótido único (SNVs) encontradas en tejidos normales. Sin embargo, otro tipo llamado Alteraciones en el número de copias (CNAs), donde se pueden duplicar o perder secciones de ADN, son comunes en muchos tipos de cáncer, especialmente en el Cáncer de mama.

Importancia de las Alteraciones en el Número de Copias

Las alteraciones en el número de copias juegan un papel crucial en el desarrollo del cáncer. Por ejemplo, en el cáncer de mama, cambios como la amplificación del gen ERBB2 o la pérdida del gen PTEN pueden afectar significativamente cómo crece el cáncer. A diferencia de los SNVs, las CNAs pueden afectar mucho cómo se expresan los genes, lo que lleva a diferencias en cómo se comporta el cáncer. Estudios han mostrado que condiciones precoces de cáncer, como el carcinoma ductal in situ (DCIS), ya pueden mostrar patrones de CNAs similares a los encontrados en cánceres invasivos.

La Necesidad de un Mejor Entendimiento

A pesar del conocimiento sobre las CNAs en el cáncer de mama, todavía hay una falta de comprensión sobre cuán temprano ocurren estos cambios en el tejido mamario sano. La mayoría de las mutaciones son a menudo privadas de células individuales, lo que significa que no aparecen en muchas células a la vez. Esto dificulta su detección utilizando métodos estándar. Sin embargo, la tecnología reciente permite a los investigadores examinar células individuales más detenidamente, lo que podría revelar estas alteraciones tempranas en el tejido sano.

Metodología para Detectar CNAs

Para estudiar las CNAs en el tejido mamario, los investigadores recogieron muestras de mujeres con alto riesgo de cáncer de mama, incluyendo a aquellas con mutaciones conocidas de BRCA1 o BRCA2. Las muestras provienen de mujeres que se sometieron a cirugías destinadas a reducir su riesgo de cáncer. Algunas ya habían sido diagnosticadas con cáncer de mama y habían recibido tratamientos. Después de preparar las muestras de tejido, los investigadores aislaron células individuales, las categorizaron y analizaron su ADN en busca de CNAs.

Hallazgos sobre Aneuploidía en Tejido Normal

El estudio reveló que las células aneuploides, que tienen un número anormal de cromosomas, están presentes en el tejido mamario normal pero son bastante raras. Aproximadamente el 2.69% de las células analizadas tenían de uno a cuatro brazos cromosómicos aneuploides. Notablemente, ciertas alteraciones, como ganancias en el cromosoma 1 y pérdidas en el cromosoma 16, fueron consistentes en diferentes muestras. Esto indica que algunas CNAs son más comunes en tipos específicos de células, como las Células Luminales, en comparación con las Células Basales.

La Distribución de CNAs

Las células luminales y basales mostraron diferentes patrones de CNAs. Las alteraciones más comunes se encontraron predominantemente en células luminales. Por ejemplo, ganancias en el cromosoma 1 y pérdidas en los cromosomas 16, 22 y 7 se observaron con frecuencia en estas células. Este patrón distinto sugiere que ciertas CNAs pueden ser específicas de tipos de tejido mamario, lo que enfatiza aún más su papel en el desarrollo del cáncer.

Comparando Células Normales con Células de Cáncer

Los investigadores también compararon los patrones de CNAs de tejidos normales con los identificados en cánceres de mama invasivos. Las similitudes fueron notables. Muchas CNAs que eran comunes en células luminales del tejido normal también se vieron en cánceres avanzados. Esto sugiere que estas alteraciones podrían ser eventos tempranos en el desarrollo del cáncer de mama.

Aneuploidía en Diferentes Tipos de Células

En el análisis, la aneuploidía fue más común en células luminales que en células basales. El estudio encontró que el 3.6% de las células luminales eran aneuploides, en comparación con solo el 1.4% de las células basales. Esta diferencia puede resaltar el papel que juegan las células luminales en las etapas tempranas del desarrollo del cáncer de mama. No se encontraron vínculos significativos entre la aneuploidía y otros factores, como la edad o el historial previo de cáncer.

La Naturaleza de las Aneuploidías Recurrentes

El estudio también buscó entender si las aneuploidías recurrentes surgieron de mutaciones únicas o de múltiples eventos independientes. Al examinar alteraciones comunes, los investigadores encontraron que estos cambios a menudo no eran parte de una única expansión clonal, sino que surgieron independientemente. Esto sugiere que diferentes células podrían adquirir mutaciones similares con el tiempo.

Aneuploidía Extrema y Células Tipo Cáncer

Algunas células mostraron aneuploidía extrema, con más de nueve brazos cromosómicos anormales, clasificándolas como "tipo cáncer". Aunque estas células eran raras, estaban presentes en muestras de individuos de alto riesgo. Muchas de estas células "tipo cáncer" habían perdido copias importantes de genes, lo que sugiere que podrían desarrollarse en células cancerosas.

Implicaciones para la Prevención del Cáncer de Mama

Los hallazgos destacan que las CNAs son componentes significativos de las mutaciones en el tejido mamario normal. Varios cambios genéticos pueden servir como advertencias tempranas para el potencial desarrollo de cáncer. Al entender estas alteraciones tempranas, podría haber oportunidades para estrategias preventivas que monitoreen y posiblemente prevengan el cáncer de mama.

Conclusión

El estudio de las mutaciones somáticas, particularmente las CNAs en el tejido mamario normal, proporciona ideas cruciales sobre los eventos tempranos que pueden llevar al cáncer. Las diferencias demostradas entre células luminales y basales, los patrones de aneuploidía y la naturaleza independiente de muchas mutaciones sugieren que entender estos cambios genéticos es vital para mejorar la prevención y el tratamiento del cáncer de mama. Se necesita más investigación para explorar estos hallazgos y determinar cómo estos cambios tempranos pueden informar la práctica clínica.

Fuente original

Título: Luminal breast epithelial cells from wildtype and BRCA mutation carriers harbor copy number alterations commonly associated with breast cancer

Resumen: Cancer-associated mutations have been documented in normal tissues, but the prevalence and nature of somatic copy number alterations and their role in tumor initiation and evolution is not well understood. Here, using single cell DNA sequencing, we describe the landscape of CNAs in >42,000 breast epithelial cells from women with normal or high risk of developing breast cancer. Accumulation of individual cells with one or two of a specific subset of CNAs (e.g. 1q gain and 16q, 22q, 7q, and 10q loss) is detectable in almost all breast tissues and, in those from BRCA1 or BRCA2 mutations carriers, occurs prior to loss of heterozygosity (LOH) of the wildtype alleles. These CNAs, which are among the most common associated with ductal carcinoma in situ (DCIS) and malignant breast tumors, are enriched almost exclusively in luminal cells not basal myoepithelial cells. Allele-specific analysis of the enriched CNAs reveals that each allele was independently altered, demonstrating convergent evolution of these CNAs in an individual breast. Tissues from BRCA1 or BRCA2 mutation carriers contain a small percentage of cells with extreme aneuploidy, featuring loss of TP53, LOH of BRCA1 or BRCA2, and multiple breast cancer-associated CNAs in addition to one or more of the common CNAs in 1q, 10q or 16q. Notably, cells with intermediate levels of CNAs are not detected, arguing against a stepwise gradual accumulation of CNAs. Overall, our findings demonstrate that chromosomal alterations in normal breast epithelium partially mirror those of established cancer genomes and are chromosome- and cell lineage-specific.

Autores: Samuel Aparicio, M. J. Williams, M. U. Oliphant, V. Au, C. Liu, C. Baril, C. O'Flanagan, D. Lai, S. Beatty, M. Van Vliet, J. C. Liu, L. O'Connor, W. L. Goh, A. Pollaci, A. C. Weiner, D. Grewal, A. McPherson, M. Moore, V. Prabhakar, S. Agarwal, J. E. Garber, D. Dillon, S. P. Shah, J. Brugge

Última actualización: 2024-05-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.591587

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.591587.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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