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Cada persona es diferente y también lo son los tumores. Pese a hablar de ellos según el tejido en el que se localizan (mama, próstata, hígado…), lo cierto es que no hay dos tumores idénticos y, por lo tanto, la forma de tratarlos también tiene que ser diferente.
Poder tener información genética de los distintos subtipos tumorales ha permitido desarrollar terapias dirigidas y específicas contra cada tipo de tumor.
Clasificación de los tumores de mama
Los tumores de mama se clasifican en subtipos que presentan diferencias de expresión de algunas proteínas. Esta clasificación se hace a partir de analizar muestras de biopsia de tejido.
Las proteínas clave que han permitido clasificar los tumores de mama son los receptores hormonales de estrógeno y progesterona, la proteína HER2 y el Ki67, indicador de la velocidad de crecimiento del tumor. Según esta clasificación, los tumores se clasifican en:
- Luminal A
- Luminal B
- HER2+
- Triple negativo
Esta es una primera clasificación general que ya permite afinar en el tipo de tratamiento que va a administrarse. Pero la oncología de precisión quiere ir un paso más allá y quiere tratar de forma más individualizada a todas las pacientes. Esto se puede llegar a conseguir analizando la “firma genética” del tumor.
Del gen a la proteína
Todas las células, incluidas las células tumorales, tienen ADN en su núcleo. El ADN es el gran libro de instrucciones que contiene información sobre todas las características de nuestro cuerpo. Esta información se clasifica en genes. Por ejemplo, el gen del color de los ojos ocupa una posición determinada en el ADN y va a contener la información sobre si nuestros ojos tienen que ser marrones, verdes, azules… Para que esta instrucción pueda leerse, existe un mensajero llamado ARN que se encarga de llevar la información “los ojos tienen que ser verdes” hasta la maquinaria celular que se encargará de crear la proteína necesaria para que los ojos sean de ese color.
Fig 1. Representación esquemática de cómo se pasa la información contenida en los genes del ADN hasta el resultado final.
Este proceso de lectura de las instrucciones y generación de una proteína ocurre en todas las células de nuestro cuerpo. Pero no se leen los mismos genes en todas ellas. Por ejemplo, en las células del cabello se leen las instrucciones de “color y tipo de pelo”, mientras que en las células del estómago se leen las instrucciones de “cómo hacer la digestión”, entre otras.
Cambios en el ADN
En las células tumorales se produce el mismo proceso, con la diferencia de que sus genes presentan mutaciones que las hacen diferentes a las células sanas. Una mutación es un cambio en el ADN. El ADN está formado por pequeñas piezas complementarias. El orden en el que están colocadas (secuencia), determina las instrucciones para la expresión de una proteína concreta. A veces, un error en una de las piezas (mutación puntual) puede pasar desapercibido o bien causar cambios importantes en la información de ese gen. Hay otras mutaciones que pueden afectar a zonas amplias de la secuencia. A veces hay copias extra del gen (amplificación) y otras veces, el gen queda eliminado por completo (deleción). Todos estos cambios pueden llevar a la generación de proteínas anómalas que pueden contribuir al inicio y desarrollo del tumor o bien pueden comportar la eliminación de genes de control, contribuyendo así a la progresión del tumor.
Fig 2. Esquema de tipos de mutaciones y resultado. Los genes tienen una secuencia que está preparada para que se exprese la proteína correcta. Si se produce un cambio puntual en una posición del ADN (mutación puntual) o bien una duplicación del gen (amplificación), puede aparecer una proteína anómala. El gen también puede desaparecer (deleción) y en este caso, si el gen era un gen de control, se pierde esta función. Todo esto contribuye a la aparición y progresión del tumor.
Conocer estas mutaciones es clave para poder desarrollar terapias dirigidas y específicas para conseguir un mejor tratamiento para cada paciente.
Biopsia y secuenciación para analizar la genética del tumor
Gracias a la investigación y al análisis de miles de muestras de tumores, se han podido establecer paneles de mutaciones. Estos paneles son un listado de genes que se sabe que juegan un papel en el desarrollo de un tipo de tumor determinado y también se ha visto que pueden estar afectados por distintas mutaciones. Para conocer qué mutaciones presenta el tumor de una paciente, este se tiene que secuenciar. Secuenciar es leer la información contenida en el ADN para ver si estos genes están bien, si tienen piezas cambiadas, están duplicados o si han sido eliminados.
Fig 3. A partir de una muestra biológica (p.ej. muestra de sangre) se puede extraer ADN del interior de las células en el laboratorio. A continuación, el secuenciador va a permitir leer la secuencia de ADN y determinar si es correcta o bien si existen mutaciones.
Para poder secuenciar, primero se necesita tener una muestra del tumor. Por ese motivo se realizan biopsias de tejido (directamente de la mama). Este tipo de biopsias son una prueba habitual en la práctica clínica pero la investigación ha permitido desarrollar otro tipo de técnicas menos invasivas, como la biopsia líquida. La biopsia líquida permite hacer el análisis a partir de sangre u otros líquidos corporales (orina, saliva, líquido cefaloraquídeo…). El tumor puede liberar alguna célula (célula tumoral circulante, CTC) y también puede liberar ADN (ADN tumoral circulante, del inglés ctDNA). Estos pequeños fragmentos de ADN o el ADN de las células tumorales en circulación se pueden secuenciar para obtener información más precisa del tumor.
Fig 4. La biopsia líquida de los líquidos corporales (ej. Biopsia líquida a partir de sangre) permite analizar el ADN tumoral circulante (ctDNA) y las células tumorales circulantes (CTC).
Una característica de la biopsia líquida es que permite hacer el análisis repetidas veces a lo largo del tiempo, de modo que permite obtener varias fotos fijas de lo que está pasando en cada momento. Los tumores pueden cambiar con el tiempo y las mutaciones que se presentan al inicio pueden variar. Por ejemplo, esta variación puede deberse al propio tumor en sí que progresa con nuevas mutaciones o también puede ser que se desarrolle porque el tratamiento elimina unas células determinadas y sigue creciendo un subgrupo de células con otras características. Hacer seguimiento de estas variaciones es importante para poder adecuar el tratamiento en cada momento.
Otra particularidad de la biopsia líquida es que permite tener una visión más amplia de la variedad (heterogeneidad) del tumor. La biopsia de tejido puede ser difícil de obtener y va a dar información sobre esas células en concreto. Pero no todo el tumor es idéntico y tampoco son idénticas todas las células metastásicas. Por ello, hacer una biopsia líquida sacando información de las células o ADN circulante, va a permitir tener una foto de la variedad que presenta ese tumor y/o esas metástasis.
Fig 5. La biopsia de tejido nos da información sobre las células del tumor pero a veces puede no estar recogiendo toda la heterogeneidad que presenta el tumor y/o las metástasis. Por este motivo, se puede complementar la información con una biopsia líquida.
Genes con distinta expresión en células sanas y tumorales
Aparte de estudiar los genes del tumor, también es importante ver qué genes se están expresando. Igual que no en todas las células sanas se leen los mismos genes porque va a depender de cuál es la función de esa célula, tampoco se leen los mismos genes en todas las células tumorales. Hay genes que están “encendidos” y otros “apagados”, es decir, algunos que sí que se están leyendo y otros en cambio que no se están expresando.
Para determinar qué genes se expresan en cada caso, se utilizan los perfiles de expresión génica. Con estos tests se analiza el ARN mensajero que está llevando la información de las proteínas que sí que se van a expresar y se puede determinar qué genes se están expresando de forma normal tanto en células sanas como tumorales, como qué genes están activados o desactivados en células tumorales y no en las sanas.
Fig 6. Los tests de perfil de expresión génica permiten comparar los genes que se están expresando en las células sanas y en las células tumorales. Tiñiendo de distintos colores el ADN de las células tumorales y las células sanas, se consigue saber qué genes están activos en ambas células (situación correcta) y qué genes están solo activos en las células sanas o bien en las células tumorales (situación anómala). Estos genes diferenciales entre ambos tipos de célula, pueden ser candidatos a ser dianas para futuros tratamientos.
En el cáncer de mama, el análisis de este perfil génico ha permitido hacer una clasificación más exhaustiva de los subtipos de tumores que existen. Se ha visto que dentro de los tumores luminal A, luminal B, HER2+ y Triple negativo (clasificación según expresión de proteínas), también hay diferencias de expresión de ciertos genes (clasificación según ARN). Esta nueva clasificación se denomina PAM50 porque analiza la expresión de 50 genes distintos y permite afinar aún más en el diagnóstico y tratamiento de estos tumores. Según esta clasificación PAM50, los tumores
