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Investigadores de St. Jude desarrollan poderosa herramienta interactiva para extraer datos del genoma del cáncer

4 de enero, 2016
Investigadores St. Jude

Científicos del Hospital de Investigación Infantil St. Jude, en Memphis, ha desarrollado una aplicación web y conjunto de datos que ofrece a los investigadores de todo el mundo una poderosa herramienta interactiva para avanzar en la comprensión de las mutaciones que conducen a cáncer pediátrico. La herramienta, de libre acceso y llamada ProteinPaint, se describe en la edición del 29 de Diciembre de la revista científica Nature Genetics.

ProteinPaint proporciona a los usuarios una instantánea gen por gen de las mutaciones del cáncer pediátrico que alteran las instrucciones genéticas para codificar proteínas. La aplicación proporciona información vital que no está disponible con las herramientas de visualización existentes. Por ejemplo, ProteinPaint muestra si las mutaciones están presentes en el momento del diagnóstico o en la recaída, o si las mutaciones se producen en casi todas las células (línea germinal) o sólo en células cancerosas (somáticas).

Las nuevas infografías interactivas proporcionadas por ProteinPaint también permiten a los investigadores ver de un vistazo todas las mutaciones en los genes individuales y sus correspondientes proteínas, incluyendo información detallada sobre el tipo de mutación, la frecuencia en el subtipo de cáncer y la ubicación en el dominio proteíco. Esa información da pistas sobre cómo un cambio podría contribuir al inicio del cáncer, a su progresión o recaída.

Cada día aporta nueva información sobre las mutaciones que conducen a cáncer humano. Las herramientas novedosas son esenciales para ayudar a los científicos a utilizar esta gran cantidad de datos genómicos para avanzar en la investigación y encontrar nuevas curas“, dijo la autora correspondiente, Jinghui Zhang, que es directora del Departamento de Biología Computacional de St. Jude. “Desarrollamos ProteinPaint como una herramienta intuitiva que cualquier científico puede utilizar para explorar la vasta cantidad de información disponible en la genómica del cáncer“.

Existen varios tipos de mutaciones que alteran la estructura de los genes codificadores de proteínas y conducen al cáncer. ProteinPaint integra información de la mutación a a partir de múltiples conjuntos de datos, lo que aumenta su poder como herramienta de investigación. La aplicación incorpora los hallazgos de St. Jude Children’s Research Hospital, del Proyecto del Genoma del Cáncer Pediátrico de la Universidad de Washington, de la iniciativa TARGET del National Cancer Institute y otros estudios publicados sobre el cáncer pediátrico.

Actualmente, ProteinPaint incluye información sobre casi 27.500 mutaciones descubiertas en más de 1.000 pacientes pediátricos con 21 subtipos de cáncer, y los datos se actualizarán en cuanto se publica nueva información.

Los desarrolladores de la aplicación utilizan los datos curados para “pintar” o superponer la información anotada y detallada acerca de cada mutación en la proteína afectada. Otro de sus autores, Xin Zhou, un científico senior de investigación bioinformática de St. Jude, desarrolló las infografías para mostrar la variedad de la información genómica en un formato intuitivo e interactivo. Un clic del ratón ofrece a los usuarios detalles adicionales sobre las mutaciones, incluyendo el subtipo de cáncer pediátrico donde el cambio ha sido validado, y un enlace a la publicación.

La aplicación también describe los datos de secuenciación del ARN de 928 tumores pediátricos de 36 subtipos para rastrear cómo las mutaciones afectan a la expresión génica. Mientras que la secuenciación del genoma revela la composición completa del ADN de un organismo, la secuenciación de ARN ofrece una instantánea de cómo las instrucciones codificadas en el ADN se transcriben en las moléculas de ARN. La información es esencial para el desarrollo y distribución de terapias individualizadas contra el cáncer.

El enfoque de ProteinPaint sobre el cáncer pediátrico y la presentación de las mutaciones a nivel del gen complementa a los portales de datos existentes del genoma del cáncer“, dijo Zhang. “Para St. Jude, la aplicación es la base para el desarrollo de una base de datos de referencia mundial con información sobre el cáncer pediátrico“.

Zhou añadió que el software ProteinPaint tiene el potencial de ayudar a los investigadores que estudian otros trastornos, incluyendo la enfermedad de células falciformes, que implican una mutación que afecta la funcionalidad de la proteína.

ProteinPaint está disponible sin coste alguno para los investigadores académicos, que también pueden usar la herramienta libremente para analizar sus propios datos. Asimismo, la aplicación permite a los investigadores comparar información sobre los genomas del cáncer pediátrico y en adultos, proporcionando una visión paralela de los datos COSMIC, la base de datos más grande del mundo de mutaciones somáticas, principalmente del cáncer en adultos. Estas comparaciones pueden ayudar a los investigadores a comprender e interpretar el significado de mutaciones raras.

La herramienta se utilizó para estudiar el papel de las mutaciones germinales en el cáncer pediátrico. La investigación apareció en 18 de noviembre de 2015 en el New England Journal of Medicine. Más información y una demostración del ProteinPaint están disponibles en stjude.org.
..Susana Calvo