Una investigación preliminar sugiere que los satélites aparecen temprano dentro del desarrollo del cáncer, un hallazgo que podría ayudar, en última instancia, a la detección temprana.
"Es un hallazgo muy interesante y provocativo", afirma Stuart Orkin, presidente de oncología pediátrica en el Dana-Farber Cancer Institute, y que no estuvo involucrado en la investigación. "Esto sugiere cambios al por mayor en la expresión génica de las células cancerígenas que hasta ahora eran desconocidos. Alude a la forma en que la cromatina [la masa de ADN y las proteínas que componen los cromosomas] y la expresión de genes en las células cancerígenas se ven perturbadas de manera global".
David Ting, Daniel Haber, y un grupo de colaboradores en el Massachusetts General Hospital, descubrieron los marcadores por accidente, mientras que Ting estudiaba en ARN de un grupo de células tumorales. El ADN que codifica los genes normalmente se transcribe en ARN, que después se traduce en proteínas. Ting quedó desconcertado tras la aparición de moléculas de ARN cuya secuencia no se correspondía con los genes. Descubrió que, en vez de ello, las secuencias correspondían a satélites, segmentos de ADN repetitivos que se transcribían en ARN, pero nunca se traducían en proteínas.
"Nos sorprendimos al descubrir que [los satélites] se expresan en cantidades gigantescas en el tejido tumoral en comparación con el tejido normal", asegura Ting. Las pruebas de seguimiento, tanto en ratones como en tejidos humanos con cáncer, revelaron altos niveles de satélites en diferentes tipos de tumores, incluyendo el cáncer de pulmón, riñón, ovario, de próstata y el cáncer de páncreas.
"Este es un hallazgo fascinante, puesto que no hay precedentes de la búsqueda de una sola clase de ADN que esté uniformemente sobre-expresada en distintos tipos de cáncer", afirma Bert Vogelstein, profesor de oncología y patología en el Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de la Universidad Johns Hopkins. "Parece ser cierto en casi todos los cánceres que observaron".
Aunque los científicos conocen desde hace años la existencia de repeticiones satélite en el genoma—representan alrededor del cinco por ciento del genoma—el papel que desempeñan en las células sanas todavía no está claro. "Durante mucho tiempo, han sido ignorados, puesto que pensábamos que era ADN residual", asegura Ting. De hecho, la mayoría del software utilizado para analizar las secuencias de ADN está diseñado para eliminar estos tramos de su análisis, afirma.
Los científicos saben que los satélites se expresan durante el desarrollo fetal, y se cree que ayudan a los cromosomas a dividirse normalmente. Esta similitud entre las células cancerígenas y las células embrionarias—ambas pueden proliferar extensamente—podría dar una pista sobre el papel que juegan los satélites en el cáncer. "De alguna manera el cáncer ha encontrado una manera de ir hacia atrás, de secuestrar un programa desde una fase temprana en el desarrollo para hacer un uso malicioso", advierte Ting.
Sin embargo, los investigadores no saben todavía si los satélites desempeñan un papel central en el desarrollo del cáncer o si simplemente reflejan un proceso maligno distinto. Podría ser similar a, por ejemplo, el antígeno prostático específico (PSA), que se encuentra en altos niveles en células de cáncer de próstata, pero que no juega un papel en el cáncer. De cualquier manera, esperan que las secuencias repetitivas proporcionen un nuevo biomarcador para el diagnóstico del cáncer.
Si los científicos confirman que la expresión de los satélites sólo se produce en altas concentraciones en las células cancerígenas del tejido adulto, podrían ser capaces de diagnosticar con precisión el cáncer a partir de cantidades muy pequeñas de tejido, como por ejemplo las células recogidas durante las biopsias con aguja. El equipo de Ting ya ha llevado a cabo algunas pruebas iniciales en células de cáncer de páncreas recogidas tras biopsias con aguja. Con una sonda fluorescente molecular diseñada para unirse a los satélites, "podemos ver cómo se iluminan las células cancerígenas, mientras que las células no cancerígenas no lo hacen", afirma Ting. En la actualidad, los patólogos analizan las células basándose principalmente en su apariencia bajo el microscopio, y su valoración puede variar ampliamente.
El equipo de Ting también descubrió altas concentraciones de satélites en un tipo de células precancerígenas que preceden al cáncer de páncreas. "Eso implica que los satélites se activan de forma relativamente temprana dentro del desarrollo del cáncer", explica Ting. De ser así, espera que se puedan utilizar para detectar el cáncer también de forma temprana. "Estamos tratando de tener una idea del paisaje. ¿En qué porcentaje de otros tipos de cáncer se produce este fenómeno? Parece ser algo frecuente, aunque no tenemos cifras".
Los investigadores afirman que fueron capaces de hacer este descubrimiento, en parte, gracias al tipo de secuenciador que usaron—uno de Helicos Biosciences que lee las moléculas individuales de ADN y ARN, permitiendo a los científicos contar el número de moléculas de ARN en las muestras. La mayoría del resto de secuenciadores en el mercado tienen que replicar las moléculas de ARN o ADN bajo estudio antes de secuenciarlas.
Ting espera que otros científicos comiencen a buscar satélites en sus propias muestras. "Creemos que este es un primer paso hacia una nueva área de investigación contra el cáncer", asegura.