Alteraciones genéticas pueden afectar riesgo de cáncer de mama por radiación de dosis baja

vulnerabilidad de una mujer al cáncer de mama después de la exposición a la radiación ionizante de dosis baja, como los niveles usados en la tomografía computarizada (TC) de cuerpo completo y la radioterapia.

El estudio, realizado por los científicos del Laboratorio Nacional Departamento de Energía Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los Estados Unidos (Berkeley, CA, EUA), puede llevar a herramientas nuevas para identificar a las mujeres que tienen riesgos más altos o más bajos de cáncer de mama por la radiación de dosis baja. Tal método predictivo puede ayudar a guiar el tratamiento de las pacientes con cáncer que pueden ser ayudadas mejor por técnicas sin radiación.

Los hallazgos también soportan la hipótesis de que los genes de un individuo juegan un papel grande en el entendimiento de su riesgo de cáncer de mama por la radiación de dosis baja. El modelo actual para predecir que el riesgo de cáncer por la radiación ionizante es directamente proporcional a la dosis. Pero hay un reconocimiento creciente de que esta correlación lineal no aplica en las dosis bajas. En vez de eso, los efectos sobre la salud de la radiación de dosis baja pueden diferir considerablemente entre los individuos dependiendo de su composición genética.

Los científicos, liderados por el Dr. Andy Wyrobek, de la división de ciencias biológicas del Laboratorio Berkeley, reportaron su investigación, el 19 de Octubre de 2012, en la revista “PLOS ONE”. Examinaron el tejido mamario de dos cepas de ratones—uno que es vulnerable al cáncer de la glándula mamaria inducido por la radiación y uno que es resistente--antes y después de que los ratones fueran expuestos a la radiación de dosis baja.

Los investigadores luego buscaron variaciones entre las dos cepas en la forma cómo sus genes se activan o desactivan. Emplearon una técnica que explora miles de genes simultáneamente. Encontraron diferencias en los genes que regulan la respuesta al estrés del tejido, la reparación del ADN, la proliferación celular, la respuesta inmune, y otros procesos celulares y tisulares. También descubrieron que esas disparidades se presentaron en las mujeres que sobrevivieron al cáncer de seno. Las pacientes con cáncer de seno con perfiles de expresión de genes similares a los ratones resistentes al cáncer (antes de la exposición a la radiación) eran más aptas para sobrevivir ocho años después del diagnóstico. Las mujeres con perfiles de expresión de genes similares a los ratones sensibles al cáncer tuvieron menos probabilidad de sobrevivir después de ocho años.

Basados en esto, los científicos creen que los procesos celulares y tisulares que regulan el riesgo de los ratones al cáncer de la glándula mamaria por la radiación de dosis baja, son similares a los procesos que afectan la probabilidad de una mujer de sobrevivir al cáncer de mama. “Nuestros estudios de diferencias genéticas en la sensibilidad a la radiación en los ratones, y la variación individual en la supervivencia al cáncer de seno en las mujeres, sugiere que hay mujeres que, debido a sus genes, tienen un riesgo más alto de cáncer de seno cuando se exponen a la radiación de dosis baja”, dijo Andy Wyrobek, quien realizó la investigación con el Dr. Antoine Snijders, Joe Gray y otros científicos del Laboratorio Berkeley.

“Esto aumenta la posibilidad de que podamos usar perfiles de expresión genética para desarrollar pruebas simples que tamicen a las mujeres que pueden ser sensibles a la radiación de dosis baja versus las mujeres que son resistentes”, declaró el Dr. Snijders.

Los científicos primero examinaron los ratones de laboratorio antes de exponerlos a la radiación. Identificaron más de 130 genes que se expresan de manera diferente en la sangre y muestras de tejido mamario de ratones resistentes al cáncer, en comparación con los ratones sensibles al cáncer. Para determinar si esas diferencias también se relacionan con los humanos, los científicos buscaron “bases de conocimiento” del cáncer de mama, que asocian la expresión de los genes tumorales del paciente con sus resultados de supervivencia. Examinaron mujeres recientemente diagnosticadas antes de que recibieran quimioterapia o radiación. Las mujeres con niveles de expresión de genes similares a aquellos de los ratones sensibles a la radiación eran menos aptas para sobrevivir después de ocho años. En comparación, las mujeres con niveles de expresión similares, a aquellas de la cepa resistente, eran más propensas a sobrevivir el seguimiento de ocho años de duración.

Entonces, el análisis de la expresión genética realizado unas pocas horas después del final de la exposición de dosis baja encontró alteraciones en muchos genes en el tejido mamario de los ratones sensibles al cáncer. Un gran número de genes que controlan su sistema inmune estaban suprimidos, mientras que los genes que regulan el desarrollo en la pubertad de la glándula mamaria se activan por error. En los ratones resistentes al cáncer, esos genes demostraron solo una alteración pequeña en la actividad.

El análisis realizado un mes después de la exposición suministró diferencias notables en la expresión de una colección grande de genes que controlan la proliferación celular. Los ratones sensibles al cáncer tenían muchos genes regulados asociados con la división y la renovación celular. Los ratones resistentes al cáncer tenían regulados a la baja esos mismos genes por debajo de los niveles normales, lo que sugiere que pueden activar mecanismos tisulares que suprimen la proliferación celular que puede llevar al cáncer.

Esas disparidades una vez más continuaron en los humanos. Las pacientes con cáncer de mama cuyos genes de división y renovación estaban sobre-regulados, comparables con los ratones sensibles al cáncer no sobrevivieron tanto tiempo como los pacientes, en los que los mismos genes estaban suprimidos. Los científicos ahora están construyendo esas firmas de expresión génica estudiando grupos grandes de mujeres con cáncer de mama. Ahora están evaluando los procesos por los cuales esas firmas controlan la sensibilidad a la radiación empleando modelos distintos de cultivo de células desarrollados en el Laboratorio Berkeley.

“Esta investigación abre oportunidades prometedoras para desarrollar pruebas sanguíneas que predigan el riesgo de una mujer para el cáncer de mama, y que identifiquen a las mujeres que son susceptibles a los efectos cancerosos de las exposiciones a la radiación de dosis baja”, concluyó el Dr. Wyrobek.

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Lawrence Berkeley National Laboratory