Perspectivas genéticas sobre tumores cerebrales pediátricos
Investigaciones recientes descubren cambios genéticos que afectan los tumores cerebrales pediátricos y los resultados del tratamiento.
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Tabla de contenidos
- Cambios Genéticos en Tumores Cerebrales Pediátricos
- Hallazgos Clave de Estudios sobre Tumores Cerebrales Pediátricos
- Variaciones Estructurales Complejas
- Variaciones Estructurales Simples
- Características Genómicas y su Asociación con Variaciones Estructurales
- Supervivencia del Paciente y Variaciones Estructurales
- Conclusión
- Fuente original
Los tumores cerebrales son los tumores sólidos más comunes que se encuentran en niños menores de 19 años. También son la principal causa de muerte relacionada con el cáncer en este grupo de edad. Hay más de 100 tipos de tumores cerebrales en niños, y estos son bastante diferentes de los que se encuentran en adultos. Aunque la tasa de supervivencia para los tumores cerebrales pediátricos es del 75% a cinco años, muchos sobrevivientes siguen enfrentando desafíos tanto del tumor como de los tratamientos que recibieron. Esta situación crea una necesidad urgente de un mejor conocimiento sobre cómo funcionan estos tumores y de nuevas opciones de tratamiento que puedan mejorar las tasas de supervivencia y la calidad de vida de los pacientes y sus familias.
Cambios Genéticos en Tumores Cerebrales Pediátricos
El cáncer a menudo implica cambios en los genes. Estos cambios pueden ser muy pequeños, como variantes de nucleótido único (SNVs), o más grandes, como variantes en el número de copias (CNVs) y Variaciones Estructurales (SVs). Los tumores cerebrales pediátricos tienden a tener menos de los pequeños cambios genéticos (SNVs) pero más de los cambios estructurales más grandes (SVs) en comparación con otros cánceres infantiles. Las variaciones estructurales pueden incluir cosas como eliminaciones de ADN, duplicaciones y reorganizaciones de ADN. Una forma específica de variación estructural conocida como cromotrisia ocurre cuando un solo evento catastrófico provoca muchos cambios durante un ciclo celular.
Al aprender sobre estos cambios genéticos, los investigadores esperan obtener información sobre qué causa estos tumores y cómo tratarlos de manera efectiva. Por ejemplo, las translocaciones (otro tipo de cambio estructural) se han relacionado con ciertos tipos de cánceres hematológicos y pueden activar genes que promueven el cáncer. De manera similar, mutaciones específicas en genes como BRCA1 y BRCA2 en cáncer de mama y ovario revelan cómo algunos tumores pueden ser tratados con terapias dirigidas.
Hallazgos Clave de Estudios sobre Tumores Cerebrales Pediátricos
Estudios recientes han echado un vistazo más de cerca a la estructura de los tumores cerebrales pediátricos. Una gran base de datos llamada Atlas de Tumores Cerebrales Pediátricos ha recopilado más de 1,000 tumores de más de 30 tipos diferentes. Después de filtrar muestras no relevantes, los investigadores analizaron 744 tumores, enfocándose en aquellos con al menos diez muestras.
El análisis de estos tumores indicó una variedad significativa en el número y tipos de cambios estructurales presentes en diferentes categorías de tumores. Los Gliomas de alto grado tuvieron los cambios estructurales más significativos, mientras que algunos tumores, como los papilomas de plexo coroideo, no mostraron ninguno. Se hizo evidente que ciertos tipos de tumores tenían una mayor tendencia a experimentar cambios en su estructura de ADN que otros.
Variaciones Estructurales Complejas
Las variaciones estructurales complejas son aquellas con múltiples puntos de cambio y pueden incluir grupos de cambios agrupados o menos agrupados. Los investigadores encontraron firmas distintas de estas variaciones complejas. Por ejemplo, ciertos tipos como los gliomas de alto grado tenían patrones específicos de cambios estructurales complejos. Otros tipos de tumores tenían muchos menos cambios complejos.
Se descubrió que las variaciones complejas agrupadas tenían conexiones únicas con ciertos mecanismos de cambio genético, como aquellos que involucran ADN circular o alteraciones estructurales que ocurren en regiones específicas del genoma. La presencia de firmas específicas de estas variaciones podría ayudar en la predicción del comportamiento del tumor y en la ayuda para enfoques de tratamiento específicos.
Variaciones Estructurales Simples
Aparte de los cambios complejos, el estudio también se centró en variaciones estructurales más simples. Estas incluían eliminaciones, duplicaciones y reorganizaciones de secciones más pequeñas de ADN. Los investigadores identificaron nueve tipos distintos de variaciones estructurales simples, cada una con su frecuencia y distribución a través de varios tipos de tumores.
Ciertos tumores, como los tumores astrocíticos de bajo grado, mostraron patrones específicos de variaciones simples. Por ejemplo, una firma notable conocida como "fusión BRAF" se encontró predominantemente en tumores astrocíticos de bajo grado, indicando un posible objetivo para la terapia.
Características Genómicas y su Asociación con Variaciones Estructurales
Las variaciones estructurales no ocurren de manera aleatoria en el genoma. En cambio, ciertas características genómicas, como el momento de la replicación del ADN y la presencia de secuencias de ADN específicas, pueden influir en dónde ocurren estos cambios. Los investigadores analizaron 31 características genómicas diferentes para entender cómo se relacionan con las variaciones estructurales en tumores cerebrales pediátricos.
El estudio encontró que las firmas específicas de variación estructural a menudo estaban vinculadas a regiones de replicación tardía del genoma. Por otro lado, se observaron asociaciones únicas para algunas variaciones que no se ven en los cánceres adultos, sugiriendo mecanismos subyacentes diferentes para los tumores pediátricos.
Supervivencia del Paciente y Variaciones Estructurales
También es importante ver cómo estas variaciones estructurales impactan los resultados de los pacientes. Si bien la cromotrisia y otras variaciones complejas se han asociado anteriormente con mala supervivencia en cánceres adultos, la investigación actual no encontró un patrón similar en los tumores cerebrales pediátricos. En cambio, ciertas variaciones estructurales simples se vincularon a peores resultados en gliomas de alto grado, sugiriendo que los mecanismos de variación estructural pueden ser más activos en tipos de tumores específicos.
Conclusión
Los hallazgos de este estudio integral sobre los tumores cerebrales pediátricos destacan la complejidad y diversidad de los cambios genéticos en estos tumores. Entender los diferentes tipos de variaciones estructurales, tanto complejas como simples, puede proporcionar valiosos conocimientos sobre la biología de los tumores cerebrales pediátricos. Este conocimiento, en última instancia, puede llevar a mejores estrategias de tratamiento y mejores resultados para los jóvenes pacientes que enfrentan estas condiciones desafiantes.
El futuro de la investigación sobre tumores cerebrales pediátricos radica en explorar más a fondo estos cambios genéticos y cómo contribuyen al comportamiento del tumor y a la supervivencia del paciente. Un mayor trabajo en conjunto y el intercambio de datos entre investigadores serán clave para desbloquear nuevos conocimientos que puedan ayudar a guiar decisiones clínicas y, en última instancia, mejorar la vida de los niños diagnosticados con estos tumores.
Título: Somatic structural variation signatures in pediatric brain tumors
Resumen: Brain cancer is the leading cause of cancer-related death in children. Somatic structural variations (SVs), large scale alterations in DNA, remain poorly understood in pediatric brain tumors. Here, we detect a total of 13,199 high confidence somatic SVs in 744 whole-genome-sequenced pediatric brain tumors from Pediatric Brain Tumor Atlas. The somatic SV occurrences have tremendous diversity among the cohort and across different tumor types. We decompose mutational signatures of clustered complex SVs, non-clustered complex SVs, and simple SVs separately to infer the mutational mechanisms of SV formation. Our finding of many tumor types carrying unique sets of SV signatures suggests that distinct molecular mechanisms are active in different tumor types to shape genome instability. The patterns of somatic SV signatures in pediatric brain tumors are substantially different from those in adult cancers. The convergence of multiple signatures to alter several major cancer driver genes suggesting the functional importance of somatic SVs in disease progression.
Autores: Lixing Yang
Última actualización: 2023-05-26 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.18.23290139
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.18.23290139.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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