Marcos Díaz-Gay, investigador: "O interesante é poder saber o que está a ocorrer no ADN dun tumor"

-Como pode actuar a IA no estudo de tumores canceríxenos?

No noso grupo de investigación no CNIO (Centro Nacional de Investigacións Oncolóxicas), estudamos os cambios que se producen nos tumores, sobre todo no ADN dos mesmos. Utilizamos a IA, concretamente o machine-learning ou aprendizaxe directa das máquinas, para analizar os patróns dos cambios nos tumores. Anteriormente, dentro da xenómica do cancro, o estudo estaba focalizado nas alteracións xenéticas que eran responsables dos tumores. Isto último foi de gran relevancia porque grazas a iso temos fármacos personalizados segundo as características moleculares do tumor. Con todo, desde o noso grupo buscamos cambiar a paradigma, queremos observar os cambios e mutacións, as que son importantes para os cambios en tumores como as que teoricamente non o son. Ao fixarnos nestes patróns vemos que hai determinados axentes que inflúen en mutacións por exemplo, o tabaco, debido aos diferentes mutáxenos que existen no tabaco. Estes compoñentes xeran unhas mutacións nos tumores seguindo uns patróns moi concretos e aquí a IA pódese utilizar para detectar estes patróns. Estes métodos xa se usaban mesmo cando non se falaba de intelixencia artificial, usábanse algoritmos para detectar patróns, algo parecido a entrar nun buscador e detéctanos si hai unha casa en determinado lugar. O procedemento é igual que no caso dos tumores.

-Que é o Grupo de Xenómica Dixital e como se creou?

É o grupo que lidero no CNIO. Antes de chegar aquí eu era investigador postdoctoral na Universidade de California, en San Diego, até o pasado mes de novembro. Agora estamos con este grupo financiado co Ministerio de Transformación Dixital e con axudas específicas para a IA. Despois incorporáronse dous investigadores postdoctorales, unha no principio do ano e a outra en abril. Aínda estamos a realizar investigacións relacionadas co meu período de investigación postdoctoral e relacionada cun artigo saído na revista Nature. Existen outros proxectos derivados desa investigación postdoctoral e con todo isto, tentaremos aplicar estes coñecementos para estudar tumores.

-En que consisten as firmas mutacionales nos tumores, seica os tumores teñen un grupo de xenes diferente aos do ser que alberga o tumor?

Cada un de nós ten uns 20.000 xenes que forman o noso xenoma e cada un de nós ten unha serie de cambios, o que chamamos variantes xerminais e que nos fan diferentes (a cor do cabelo, dos ollos, etc.), en definitiva, o que nos fai ser persoas únicas. Non son mutacións senón variacións xenéticas que existen entre as persoas. Cando falamos de mutacións nos tumores falamos de cambios dentro do xenoma dos tumores despois, a continuación. Todas as células do noso corpo comparten o mesmo ADN, o que sucede é que diferentes xenes se expresan de distinta forma en distintas células que realizan distintas funcións, non é o mesmo unha célula da pel que do corazón, con todo, o ADN é o mesmo. O que ocorre no noso ADN cando empeza a desenvolver un tumor é que se producen cambios especificamente nas células tumorais. A nosa análise parte de analizar ese xenoma específico das células tumorais en comparación co resto das células que denominamos xerminais. Ese tumor vai ter unhas alteracións concretas, específicas, e é aí onde diríxese a nosa investigación. Neses cambios do ADN tumoral é onde podemos identificar estes patróns ou firmas mutacionales que nos permiten identificar que están a causar.

-Unha vez identificados os patróns ou firmas mutacionales que resultados espéranse dese traballo?

O interesante é poder saber o que está a ocorrer nese ADN tumoral e a partir de aí podemos deducir: “esta persoa estivo exposta a determinadas condicións ambientais”. Si analizamos as células tumorais dunha persoa que sofre cancro de pulmón, podemos saber cunha gran fiabilidade se esa persoa foi fumadora ou non porque esas pegadas persisten aí. Moitas veces isto é responsable do desenvolvemento tumoral, aínda que depende de cada caso. 

-A procura desa pegada xenética é o que se denomina “arqueoloxía xenómica”?

Si, é a denominación que recibe esta investigación porque nos permite reconstruír cara atrás, estamos a ver o que sucede nas células tumorais hoxe nesa persoa con cancro para saber o que podía suceder fai vinte ou trinta anos antes, cando esa persoa empezou a fumar. Por iso o símil coa arqueoloxía que busca restos históricos. 

-Dentro desa arqueoloxía xenómica búscanse patróns que se puideron herdar de pais a fillos?

Non, non estamos a buscar ese tipo de cambios por unha razón concreta, porque as mutacións tumorais xa non son herdadas como o xenoma xerminal. Analizamos unhas mutacións moi específicas que sobreveñen ao ADN herdado. Si é certo que investigamos como esas variacións xerminais tamén pode afectar no que ocorre dentro dos tumores. Isto é así porque sabemos que existen casos hereditarios de cancro, por tanto nas variacións xerminais tamén podemos atopar si existe risco de que padezamos cancro antes do trinta anos, por exemplo. Iso ocorre no cancro de colon, aínda que non é moi habitual e rolde o 10 ou 15%, precisamente este é campo no que me especializo. En cancro de mama puiden ser un pouco máis alto e noutros tipos pode ser moito máis baixo. 
 

-Con este traballo poderíase deseñar un mapa xenómico estándar para cada tipo de cancro?

É o que se estivo facendo nos últimos anos. Existen entre dez e quince grupos de investigación ao rededor do mundo que están a traballar arduamente tentando mapear o tipo de mutacións xenéticas dos tumores. Hoxe en día, con todo, estes mapas están moi nesgados porque os grupos punteiros neste tipo de investigación áchanse en Europa, EE.UU e países industrializados e isto imprime un rumbo evidente nos pacientes que se recrutan e nas análises que se realizan para unha poboación branca e occidental. Temos mapas? Si, podemos coñecer o que ocorre a nivel molecular en numerosos pacientes pero a imaxe que temos é reducida sobre o que pasa no mundo. Nos últimos anos está a tentarse ampliar este punto e gustaríame dicir que no noso grupo estamos a realizar análise en distintas poboacións, en distintas partes do mundo e podemos observar, tanto en células xerminais como en tumores, que hai diferenzas derivadas do background hereditario pero tamén a determinadas exposicións ambientais específicas de cada rexión.

-Nun artigo seu mencionábase que algún tipo de tumor intestinal podería ter a súa orixe en enfermidades bacterianas na infancia. É isto así?

Nunha investigación recente que realizamos, detectamos que un patrón con influencia na aparición de tumores vén derivado dunha toxina bacteriana. Devandita toxina está “enriquecida” en pacientes menores de 50 anos, é dicir, vemos esta firma máis abundante en casos de colon por baixo do cincuenta anos. A diferenza dos maiores a partir desa idade, entre os menores de cincuenta están a dobrarse os casos nas últimas dúas décadas e isto empeza a ser un problema de saúde pública. Por tanto, o noso estudo é dos primeiros que sinta unha hipótese sobre a posibilidade de que esta toxina estea detrás dalgúns tumores. Vemos o rastro no xenoma pero non estamos seguros ao cento por cento, fai falta realizar máis estudos sobre cancro de colon, de aparición temperá hai anos, facer comparacións con xente que non teña cancro, pero é un primeiro paso.
 

-Despois do seu paso por EE.UU, observa algún cambio no interese das autoridades na investigación científica en comparación coa época en que se foi a América?

Observo que en España se está dando un gran impulso. No noso caso, nós traballamos o tema da IA, e nese sentido estamos agradecidos ao Ministerio de Transformación Dixital e ao Ministerio de Ciencia que están interesados na aplicación da IA a diferentes campos de estudo. Está a mellorarse pero é necesaria máis investigación, este estudo non deixa de ser un proxecto internacional con once países para observar diferenzas. A parte, a orixe deste traballo está na Axencia de Investigación do Cancro do Reino Unido cun investimento de vinte millóns de libras. Este é un nivel de investimento necesario para estudos desta escala.