Cambios genéticos y cáncer

El cuerpo humano está hecho de trillones de células: las piezas básicas de cualquier animal complejo.

Estas células normalmente trabajan en equipo para formar órganos, como el corazón, el hígado y la piel. Para que las células puedan trabajar en equipo, tienen que tener ciertos rasgos o características. Por ejemplo, hace falta que puedan dividirse para crear células nuevas en el momento justo, quedarse donde se las necesita y no desplazar a las células que las rodean.

El cáncer se origina cuando las células en el cuerpo comienzan a crecer sin control. Esto es consecuencia de ciertos cambios en los genes de las células.

¿Qué son los genes?

Los genes son piezas de ADN dentro de cada célula. Ellos le dicen a la célula que fabrique las proteínas que necesita para funcionar. Cada gen contiene el código (instrucciones) para hacer cierta proteína y cada proteína tiene una función específica. Por ejemplo, algunos genes codifican para proteínas que ayudan a la célula a crecer y dividirse para crear células nuevas. Otros genes codifican para proteínas que ayudan a mantener el crecimiento de las células bajo control.

Los genes están contenidos dentro de cromosomas, que son hebras largas de ADN en cada célula. Cada cromosoma tiene muchos genes diferentes.

La mayoría de las células humanas tiene 23 pares de cromosomas. Un cromosoma de cada par es heredado de la madre de la persona y el otro viene de su padre. Es por eso que los niños tienden a ser parecidos a sus padres y podrían tener la tendencia de desarrollar ciertas enfermedades que se repiten en sus familias.

Todas las células en el cuerpo tienen los mismos genes, pero cada una usa solamente los genes que necesita. Esto significa que enciende (activa) los genes que necesita al momento justo y apaga otros genes que no necesita. Encender ciertos genes y apagar otros es la forma en que se vuelve especializada, es como se convierte en una célula muscular u ósea, por ejemplo. Algunos genes se mantienen activos todo el tiempo para hacer proteínas necesarias para las funciones básicas de las células. Otros genes se apagan cuando su trabajo finaliza y se pueden volver a encender luego si hace falta.

Cambios en genes

Si bien todos tenemos básicamente el mismo conjunto de genes, también tenemos diferencias en nuestros genes que nos hacen únicos.

El 'código' o 'plano' para cada gen está contenido en químicos llamados nucleótidos. El ADN está conformado por 4 nucleótidos (A, T, G y C), que funcionan como las letras del alfabeto. Cada gen está hecho de una larga cadena de nucleótidos y su orden indica a la célula cómo fabricar una proteína específica.

Variantes y mutaciones genéticas

Algunas personas tienes cambios en los nucleótidos de un gen, conocidos como variantes (o mutaciones). Por ejemplo, una de las 'letras' de un nucleótido podría estar en el lugar de otra o podrían faltar una o más letras, en comparación con los genes de la mayoría de las otras personas.

Las variantes genéticas pueden tener distintos efectos en las proteínas para las cuales codifican. Por ejemplo:

• Algunas variantes genéticas quizás no tengan ningún efecto notorio en la proteína.
• Algunas variantes podrían ocasionar cambios menores en la proteína. Por ejemplo, una variante podría hacer que una proteína tenga una forma algo distinta y que, por lo tanto, sea un poco menos efectiva que la versión 'normal' de la proteína.
• Algunas variantes podrían tener mayores efectos. Por ejemplo, una variante podría hacer que una proteína no funcione en absoluto.

Las variantes genéticas que ocasionan cambios en las proteínas que pueden afectar a todas las células con esa variante, lo cual podría afectar a todo el cuerpo.

El efecto general de algunas variantes genéticas podría no ser necesariamente 'bueno' ni 'malo'. Por ejemplo, hay variantes genéticas que son las responsables del color de pelo o de ojos de la persona. Por otro lado, algunas variantes pueden ocasionar una enfermedad (como el cáncer) o incrementar el riesgo de una enfermedad. Se refiere a estas como variantes patogénicas. (Estas también son lo que mucha gente piensa cuando escucha el término mutación).

Mutaciones hereditarias frente a mutaciones genéticas adquiridas

Las variantes genéticas, incluidas las mutaciones, pueden ser heredadas o adquiridas.

Una mutación genética heredada, como su nombre lo implica, es heredada de un padre o madre, así que está presente en la primera célula (una vez que el óvulo queda fertilizado por la célula del esperma) que termina siendo una persona. Dado que todas las células del cuerpo vinieron de esta primera célula, esta mutación se encuentra en cada célula del cuerpo y también puede pasar a la generación que sigue. Este tipo de mutación también se llama mutación de la línea germinal (porque las células que se vuelven óvulos y esperma se llaman células germinales) o mutación hereditaria.

Normalmente, hace falta más de una mutación genética para que una célula se vuelva cancerosa. Sin embargo, cuando una persona hereda una copia anormal de un gen, sus células contienen una mutación desde el inicio. Eso facilita que sucedan otras mutaciones (y que sucedan más rápido), lo cual puede hacer que una célula se convierta en una célula cancerosa. Es por eso que los cánceres vinculados con mutaciones heredadas tienden a ocurrir más temprano en la vida de una persona que un cáncer del mismo tipo que no es heredado.

Las mutaciones genéticas heredadas no son la causa principal de la mayoría de los cánceres. Para aprender acerca algunas de las mutaciones genéticas más comunes que pueden llevar al cáncer, vea Síndromes de cáncer en las familias.

Una mutación genética adquirida no es heredada de un padre o madre. Al contrario, se desarrolla en algún momento de la vida. Las mutaciones adquiridas ocurren en una célula y luego pasan a cualquier otra célula que viene de esa. Esta mutación no puede pasar a los hijos e hijas de la persona, porque no afecta las células del esperma o los óvulos. Este tipo de mutación también se conoce como mutación esporádica o mutación somática.

Las mutaciones adquiridas pueden suceder por distintos motivos. Algunas veces, se dan cuando el ADN de una célula se daña, como después de la exposición a radiación o ciertos químicos, por ejemplo. Sin embargo, estas mutaciones a menudo ocurren de forma aleatoria, sin causas externas. Por ejemplo, durante el proceso complejo cuando una célula se divide para formar dos células nuevas, la célula debe crear otra copia de todo su ADN y algunas veces hay errores (mutaciones) cuando esto sucede. Cada vez que una célula se divide hay una nueva posibilidad de que ocurran mutaciones genéticas. La cantidad de mutaciones en nuestras células puede acumularse durante el tiempo y esta es la razón de que nuestro riesgo de cáncer aumente a medida que crecemos.

Las mutaciones genéticas adquiridas son una causa mucho más común de cáncer que las mutaciones heredadas.

Otras formas en que la actividad genética puede cambiar

Algunos de los cambios dentro de las células que pueden ocasionar cáncer no involucran variantes genéticas ni mutaciones. Las células pueden encender o apagar algunos de sus genes de otras formas y algunas de ellas también podrían afectar cómo crece y se divide la célula.

Como se mencionó anteriormente, los distintos genes están más activos en algunas células que en otras. Incluso dentro de una cierta célula, algunos genes están activos en algunos momentos e inactivos en otros. Encender y apagar estos genes no se hace cambiando la secuencia del ADN (como es el caso con las variantes y las mutaciones). En cambio, los cambios en la actividad genética ocurren de otras formas conocidas como cambios epigenéticos. Existen muchos tipos de cambios así:

• Metilación del ADN: En este tipo de cambio, un grupo químico pequeño llamado grupo metilo se pega al ADN para que el gen no pueda comenzar el proceso de hacer la proteína para la cual codifica. Esto básicamente apaga el gen. Por otro lado, quitar el grupo metilo (en un proceso llamado desmetilación) puede encender el gen.
• Acetilación de histonas/modificación de histonas: Los cromosomas están formados por hebras de ADN envueltas alrededor de proteínas llamadas histonas. Las proteínas histonas se pueden cambiar agregando (o restando) un pequeño grupo químico llamado grupo acetilo. Agregar grupos acetilo (acetilación) puede activar (encender) esa parte del cromosoma, mientras que quitarlos (desacetilación) puede desactivarla (apagarla).
  
  Los medicamentos llamados inhibidores de la histona desacetilasa (HDAC) pueden ayudar en el tratamiento de algunos tipos de cáncer ya que activan genes que ayudan a controlar el crecimiento y la división celular.
• ARN de interferencia: Dentro de cada célula, el ADN actúa como un almacenamiento a largo plazo para nuestros genes. Pero el ADN no se encuentra en la misma parte de la célula donde se producen las proteínas. Para que se produzca una proteína, primero se debe crear una copia de su código genético (como un ARN mensajero o ARNm) a partir del ADN. Este fragmento de ARNm puede luego llevar las instrucciones a la parte de la célula donde se producen las proteínas. El ARNm solo se utiliza durante un breve periodo de tiempo para producir la proteína y luego se descompone. Si la célula necesita más de esa proteína, produce más ARNm.
  
  El ARN de interferencia es otra forma en la que las células pueden apagar los genes. La célula puede crear otras formas de ARN que se pegan al ARNm. Esto puede hacer que el ARNm se descomponga o no pueda enviar su código.
  
  Se están creando fármacos desarrollados para atacar las formas de ARN implicadas en el ARN de interferencia. Esto podría ayudar a desactivar genes específicos que causan cáncer.

Cómo los cambios en los genes pueden afectar el riesgo de cáncer

Normalmente, algunos genes ayudan a controlar cuándo crecen las células, se dividen para formar nuevas células, reparan errores en el ADN o hacen que las células mueran cuando se supone que deben hacerlo. El mal funcionamiento de estos genes puede afectar el riesgo de cáncer. Por ejemplo:

• Los cambios en los genes que normalmente ayudan a las células a crecer, dividirse o mantenerse vivas pueden hacer que estos genes sean más activos de lo que deberían, lo que los convierte en oncogenes. Estos genes pueden provocar que la célula crezca de forma descontrolada.
• Los genes que normalmente ayudan a mantener bajo control la división celular o causan que las células mueran en el momento correcto son genes supresores de tumores. Los cambios en estos genes pueden provocar que las células crezcan de forma descontrolada.
• Algunos genes normalmente ayudan a reparar errores en el ADN de una célula. Los cambios que apagan estos genes reparadores del ADN pueden ocasionar que se acumulen cambios en el ADN dentro de una célula, lo cual podría llevar a que la célula crezca sin control.

Los cambios en el ADN que crean oncogenes o que desactivan genes supresores de tumores o genes reparadores del ADN pueden provocar cáncer, aunque normalmente se necesitan varios cambios genéticos antes de que una célula se vuelva cancerosa. Para conocer más, vea Oncogenes, genes supresores de tumores y genes reparadores del ADN.

Los cambios en algunos otros genes no provocan cáncer directamente, pero sí podrían aumentar la probabilidad de que alguien padezca cáncer. Por ejemplo, algunos cambios genéticos pueden limitar la eficacia con la que el cuerpo descompone algunas de las toxinas del humo del tabaco. Entre las personas que fuman, las personas que tienen este tipo de cambios genéticos podrían tener más probabilidades de sufrir cáncer de pulmón y otros cánceres relacionados con el tabaquismo.

Los cambios genéticos también pueden jugar un papel en otras afecciones que podrían aumentar el riesgo de cáncer. Por ejemplo, algunas variantes genéticas pueden afectar el peso corporal. Las personas con peso corporal adicional tienen más probabilidades de tener algunos tipos de cáncer, así que estas variantes también podrían afectar el riesgo de cáncer indirectamente.

Las variantes y otros cambios genéticos son comunes. Todos los tenemos y sus efectos pueden acumularse para influenciar nuestro riesgo de cáncer.