En el momento del diagnóstico de un cáncer se conoce el presente pero no cuál fue la célula que se corrompió y empezó a crecer, cuándo ocurrió, a qué velocidad ha crecido... Hay que tener en cuenta que el cáncer se desarrolla silenciosamente durante años y comprender qué ha pasado es muy importante. Ahora, de forma similar a la caja negra de un avión que registra los datos del vuelo, un grupo de investigadores ha descubierto la “caja negra del cáncer”, su historia oculta.

El trabajo ha sido coordinado por el pamplonés Iñaki Martín-Subero, investigador ICREA y jefe del grupo de Epigenómica Biomédica del IDIBAPS (Barcelona), y Trevor Graham, director del Centro de Evolución y Cáncer del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres. Martín-Subero explica el alcance de este hallazgo que ha tenido un impacto internacional tras publicarse el estudio en la revista Nature.

¿Cada cáncer es único?

Es la pura verdad y es lo que hemos validado. Cada cáncer tiene una firma de identidad única. No hay dos cánceres en todo el mundo que tengan la misma firma de identidad. Incluso si se estudian cien cánceres del mismo subtipo, con nuestro método hemos visto que la célula en la que se originó tiene una firma única. Cada cáncer es único y se deriva de una única célula de cada persona.

Compara el hallazgo del estudio con encontrar la caja negra de un avión ¿Qué quiere decir?

La caja negra del avión guarda los datos del vuelo. Nosotros pensamos: ¿dónde se guarda el pasado del cáncer? ¿Hay una caja negra del cáncer en las células tumorales? ¿Dónde está y, si la encontramos, la podemos descodificar? Gracias a la colaboración con investigadores ingleses especializados en matemáticas aplicadas al cáncer, descubrimos que esta información del trayecto del cáncer, desde su origen en una célula que se corrompió y empezó a crecer sin dar señal hasta el diagnóstico, se guarda en la epigenética.

¿Qué es la epigenética?

El material genético sirve para construir un ser vivo. En los genes está toda la información. Ahora bien, en nuestro cuerpo hay células de muchos tipos (neurona, célula de la piel...) y no todos los libros de la enciclopedia se leen todas células. Una neurona expresa un conjunto de genes, o abre una serie de libros. Eso se determina por la epigenética: el interruptor que activa o inactiva los genes. En el estudio hemos descubierto una función nueva.

¿Cuál es?

Que funciona como un sistema que registra la información del origen y de la evolución del cáncer antes del diagnóstico. Lo que ha ocurrido en silencio en el paciente. La epigenética es un interruptor de los genes pero, además, va recogiendo la información de lo que ocurre en todas las células. Por eso decimos que actúa como la caja negra del cáncer.

¿Es la historia secreta?

La historia oculta, secreta. Vemos la identidad de la célula inicial, cuándo empezó a crecer y a qué velocidad y si ha cambiado con el tiempo.

¿Para qué sirve esta información?

De entrada es conocimiento. Es muy nuevo poder descifrar esta caja negra. Estaba enfrente de nuestros ojos. Pensábamos que era ruido de fondo. Hay que ser humilde con el conocimiento. Y las aplicaciones clínicas las veremos. Este es un primer paso. De momento, hemos visto que aprendiendo del pasado podemos predecir cómo tenderá a comportarse en el futuro.

¿Por ejemplo podría explicar en un futuro por qué unos tratamientos funcionan en unas personas y en otras no?

Podría explicarlo. No lo hemos estudiado en el contexto de un tratamiento sino en el de la evolución del cáncer y el grado de agresividad: cuándo progresará en un paciente y requerirá tratamiento. Creemos que la información de cómo ha crecido en el pasado puede que se asocie al grado de respuesta a los tratamientos. Ahora estudiamos si podemos ayudar a un médico a decidir cuál es el tratamiento más adecuado no para ese subtipo de cáncer sino para ese paciente concreto.

Abre una puerta.

Sí. Nosotros vamos a seguir trabajando en ello pero abre la puerta a que otros investigadores cojan esta nueva herramienta y la desarrollen más y busquemos más aplicaciones clínicas. Es un hallazgo que abre camino no solo para comprender mejor sino para aplicaciones clínicas.

¿Puede explicar la metástasis o si crece muy rápido el cáncer?

Si crece rápidamente se puede definir fácilmente. Es uno de los factores predictivos del futuro del cáncer. Hemos estudiado cáncer de la sangre. A nivel de metástasis, más aplicable a tumores sólidos, no hemos estudiado pero se están dando pasos. Seguramente la metástasis se asociará a si el cáncer ha ido cambiando. Si es un cáncer muy homogéneo no va a tener la capacidad de hacer metástasis pero si va cambiando habrá algunas células de ese cáncer que desarrollen esa capacidad.

¿Esta herramienta reemplaza a otras?

No. Esta herramienta junto con análisis genéticos y clínicos son complementarios. Añade información nueva a la que ya sabíamos. Todo suma. Y en cáncer en extremadamente importante sumar y no restar.

¿Cuál es el proceso de análisis de esta caja negra?

Se coge una muestra del tumor, se extraen las células tumorales y se aplica un test epigenético, que no es nuevo. La información de la caja negra está ahí. La magia viene al poder descodificarla. Aquí entra en juego un método de matemáticas avanzadas (inferencia bayesiana), de aprendizaje de los datos. Consigue aprender de los datos y ajustar modelos matemáticos de manera que permite hacer predicciones. En definitiva, de la muestra se hace el estudio epigenético y se descifra la caja negra mediante un método matemático.

¿Qué obtiene?

Nos da valores. ¿Cuándo empezó? Hace siete años, por ejemplo. Podemos saber la edad del cáncer. También podemos tener un número que nos indica cuál ha sido la velocidad de crecimiento y podemos modificar el modelo para saber si ha ido cambiando el tumor, si ha ido creciendo de forma homogénea o no. Los cáncer que generan diversidad son más difíciles de tratar.

¿Entonces el hallazgo se basa en un modelo matemático?

Son dos hallazgos: que la epigenética contiene la historia oculta del cáncer y el segundo fue cómo descifrar esa información. Para ello, se empleó un método basado en matemáticas avanzadas. La parte de matemáticas estuvo a cargo de Trevor Graham y Calum Gabbutt. Este último y Martí Duran-Ferrer, bioinformático, son los primeros autores.

¿Ahora se podrá analizar la caja negra en todos los tumores?

Los investigadores compartimos la información. Pero para llegar al mundo real hace falta que el tejido socioeconómico, una empresa de biotecnología o diagnóstico, desarrolle un producto que se pueda aplicar en la clínica, que pueda entrar en laboratorios de diagnóstico. Hace falta que el siguiente eslabón de la cadena, una empresa, vea el potencial de este hallazgo para desarrollarlo y llevarlo a los hospitales, tanto en contexto de investigación como clínico. Y que se empiece a utilizar en ensayos clínicos.

¿Cuánto tiempo llevan desarrollando este estudio?

Unos cuatro años. He sido el coordinador junto a Trevor Graham. Los coordinadores tenemos la idea, proporcionamos dirección y los que han ejecutado la investigación son Calum Gabbutt y Martí Duran-Ferrer. También ha habido más colaboradores de varios países. Ha sido un reto porque ellos son más matemáticos y nos costó encontrar un punto donde comprendernos. Ahora la comunicación es increíble. No creo en la competición. Sí en el modelo de la colaboración.