Investigación de las causas de cáncer
Por qué la investigación de las causas de cáncer es crítica para el avance contra la enfermedad
El cáncer puede ser causado por muchas cosas, incluyendo la exposición a sustancias que causan cáncer, ciertos comportamientos, la edad y mutaciones genéticas heredadas.
El estudio de las causas de cáncer ayuda a los investigadores a entender el proceso de la carcinogénesis y a identificar factores de riesgo de cáncer genéticos, ambientales y del comportamiento. Este conocimiento puede conducir a nuevas formas de prevenir y de tratar esta enfermedad.
La investigación de las causas de cáncer crea también oportunidades para mejorar la salud pública, no solo al identificar los factores de riesgo en la población, sino también al proveer datos que pueden usar las dependencias reguladoras para establecer normas de seguridad o para reducir la exposición a toxinas asociadas con el cáncer. Los descubrimientos de esta área de la investigación pueden también dar forma a la concepción de adelantos como son las exploraciones más seguras de tomografía computarizada (TC) y cirugías para reducir los riesgos.
Los investigadores usan muchos métodos diferentes para identificar las posibles causas del cáncer, desde estudios a base de células y estudios con animales hasta estudios humanos de observación. La investigación en la biología básica del cáncer puede revelar los mecanismos por los cuales los carcinógenos biológicos, químicos y físicos inician y fomentan el cáncer. Los análisis genéticos, como los estudios de asociación de todo el genoma,la secuenciación del exoma y de todo el genoma permiten a los investigadores identificar los cambios genéticos que pueden estar asociados con riesgo de cáncer. Métodos epidemiológicos—incluyendo los estudios de cohorte, estudios de casos y controles, estudio de evaluación de la exposición, estudios de la familia y estudios genómicos— se usan para identificar las causas posibles del cáncer y estudiar los patrones de riesgo en poblaciones grandes.
Otro método, conocido como epidemiología descriptiva, caracteriza las tendencias en la incidencia y mortalidad de cáncer en una población determinada, entre poblaciones en períodos de tiempo, y en relación con patrones generales de exposición en poblaciones para obtener indicaciones que puedan dirigir a los investigadores a las causas y factores de riesgo de cáncer. Este tipo de investigación puede también identificar las nuevas tendencias en la incidencia de cáncer.
Oportunidades en la investigación de las causas de cáncer
Los avances en la tecnología están facilitando cómo determinamos y medimos los factores de riesgo, haciendo posible que los investigadores almacenen y tengan acceso a descubrimientos en bancos de datos en Internet y permitan a equipos de investigadores de todo el mundo reunir datos a una escala sin precedentes. Equipos multidisciplinarios de investigación son cada vez más frecuentes y, a menudo, comprenden una gama de expertos, incluyendo a epidemiólogos, médicos, biólogos computacionales, estadísticos, oncólogos, toxicólogos y genetistas.
Los avances tecnológicos han llevado también a estudios más precisos de sustancias en el ambiente que se sospecha causan cáncer. La creación de aparatos que puedan medir con precisión exposiciones ambientales y ensayos bioquímicos en especímenes biológicos que pudieran estar asociados con cáncer podrían mejorar la capacidad de los investigadores para identificar las sustancias que causan cáncer.
La identificación de las personas con mayor riesgo de cáncer, tales como aquellas con una susceptibilidad hereditaria al cáncer o quienes han estado expuestas a carcinógenos, crea oportunidades para formular modelos de predicción de riesgo y permite a los proveedores de servicios de salud enfocar la prevención y las intervenciones de detección en quienes tienen más probabilidad de beneficiarse.
Retos en la investigación de las causas de cáncer
La demostración de las relaciones de causa y efecto en estudios demográficos que examinan los factores potenciales de riesgo de cáncer es un reto porque, con frecuencia, hay muchas explicaciones posibles acerca de las asociaciones que se observan entre un factor de riesgo y cáncer. Cánceres raros e infrecuentes exposiciones, en particular, presentan desafíos para los investigadores que estudian las causas del cáncer. Nuevos métodos estadísticos pueden ser necesarios para mejorar el análisis de conjuntos de datos de todos los tamaños a partir de estos estudios.
Al estudiar ciertas exposiciones, como las exposiciones de la dieta, la identificación de qué componente está asociado con un aumento o disminución del riesgo de cáncer puede ser también un reto. Estudio retrospectivo tienen limitaciones adicionales, como la inhabilidad de los participantes para recordar con precisión y reportar las exposiciones del pasado o el grado de la exposición.
Hay una necesidad continua de técnicas nuevas y mejores para medir los factores de riesgo y exposiciones a causas posibles de cáncer. Por ejemplo, los estudios que calculan las exposiciones a radiación en una población expuesta necesitan también cuantificar las incertidumbres inherentes a esas estimaciones.
Se pueden necesitar estudios muy grandes para que tengan el poder estadístico requerido para establecer una asociación que identifique las causas de cáncer y los factores de riesgo que pueda experimentar solo una parte de la población.
Investigar las interacciones entre los genes y las exposiciones ambientales que se han asociado con el cáncer es un desafío porque algunos de estos estudios implican enormes conjuntos de datos y requieren de un sofisticado análisis computacional. Una vez que se haya identificado un ente causante, otro reto es determinar cómo reducir la exposición de una persona o cómo mejorar los efectos perjudiciales.
Aunque estudios de asociación de todo el genoma pueden apuntar a regiones cromosómicas asociadas con el riesgo de cáncer en algunos individuos, de ordinario se necesitan estudios y análisis adicionales para identificar los cambios genéticos específicos implicados y para entender la forma en que ellos tienen una función en la formación del cáncer.
Papel del NCI en la investigación de las causas de cáncer
El NCI financia la investigación de extramuros sobre las causas de cáncer y realiza investigación de intramuros en esta área. El programa de investigación de intramuros permite al Instituto realizar estudios a largo plazo que requieren un apoyo sostenido y provee al NCI la flexibilidad para reorientar los recursos, cuando sea necesario, para responder rápidamente a nuevos problemas de salud pública.
El NCI y los investigadores financiados por el NCI tratan de entender las exposiciones y los factores de riesgo que causan cáncer, así como las bases genéticas de la formación de cáncer.
Los estudios realizados por el Consorcio de cohortes del NCI, por ejemplo, tratan de identificar los factores (incluyendo ambientales, de estilo de vida y genéticos) que pueden influir en el riesgo de cáncer. El consorcio es una asociación entre investigadores de intra- y extramuros que agrupa gran cantidad de datos y biospecímenes necesarios para llevar a cabo una amplia gama de estudios oncológicos. El consorcio está formado por investigadores responsables de más de 50 cohortes que incluyen más de 7 millones de personas en los Estados Unidos y en el mundo.
Los investigadores de intra- y extramuros buscan también identificar formas de reducir estos descubrimientos de investigación en beneficios palpables para prevenir el cáncer, identificar y vigilar a quienes tienen riesgo y formular intervenciones clínicas y de salud pública.
Factores de riesgo ambientales y de comportamiento
La División de Epidemiología y Genética del Cáncer (DCEG) del NCI y el Programa de Investigación de Epidemiología y Genómica de la Division de Control de Cáncer y Ciencias Demográficas (DCCPS) del NCI dirigen y financian investigación para identificar y evaluar una gama de exposiciones y de factores de riesgo que puedan estar asociados con el cáncer, como son:
- Sustancias en el medio ambiente y en el lugar de trabajo, tales como productos químicos y contaminantes del aire y del agua. (Por ejemplo, el Estudio de Escape de Diesel en Mineros encontró que la exposición pesada a gases de escape de diesel está asociada con un riesgo mayor de cáncer de pulmón).
- Gérmenes infecciosos como virus y bacterias. Por ejemplo, investigadores del NCI han estudiado el virus del papiloma humano (VPH) durante muchas décadas, ayudando a definir su papel en la evolución del cáncer cervical y de otros cánceres. Esta labor ha ayudado a mejorar los enfoques de detección y demostró la eficacia de la vacuna contra el VPH.
- Tanto la radiación ionizante como la no ionizante. Por ejemplo, investigadores de la DCEG participan en varios estudios de incidencia de cáncer entre niños que se someten a exploraciones con tomografía computarizada.
- Sustancias farmacéuticas y hormonas exógenas y endógenas. Por ejemplo, los investigadores involucrados en el estudio de seguimiento de DES están siguiendo a las mujeres y a sus hijas, hijos y nietas que estuvieron expuestos al dietilestilbestrol (DES) para los efectos adversos para la salud, incluyendo cáncer.
- Factores de comportamiento y de estilo de vida, tales como la dieta y la nutrición, el consumo de tabaco, consumo de alcohol, el equilibrio de energía, la actividad física, la obesidad, la detección del cáncer, el comportamiento y la protección solar. Por ejemplo, el Programa de Investigación del Comportamiento del DCCPS financia los Centros transdisciplinarios sobre energética y cáncer (TREC).
- Estado del sistema inmunitario e inflamación. Por ejemplo, el estudio de cáncer y VIH/Sida de la DCEG provee datos demográficos sobre el riesgo de cáncer y las tendencias entre las personas infectadas por el VIH en los Estados Unidos.
Los investigadores de la DCEG y los financiados por la DCCPS están estudiando también los riesgos de segundos cánceres primarios. Casi uno de cada cinco cánceres ocurre en un individuo con un diagnóstico anterior de cáncer, y estos segundos cánceres son la causa principal de morbilidad y mortalidad en los supervivientes de cáncer. Sigue adelante la investigación sobre factores de tratamiento, de estilo de vida, de ambiente y de antecedentes médicos asociados con segundos cánceres, como lo es la investigación sobre la susceptibilidad genética a segundos cánceres.
Factores genéticos
Los investigadores del NCI y los financiados por el NCI están estudiando también los factores genéticos que pueden predisponer al cáncer y las interacciones del entorno de genes en riesgo de cáncer usando métodos tales como "estudios de asociación" y exploraciones de todo el genoma.
Los cambios en los genes de un individuo, incluso las mutaciones génicas, los modificadores genéticos y polimorfismos, pueden alterar su riesgo de cáncer en su vida. Para explicar los factores genéticos que influyen en el riesgo de cáncer de una persona los investigadores del NCI y los financiados por el NCI:
- conducen estudios genéticos humanos para identificar y validar los genes de susceptibilidad clave y sus modificadores mediante el uso de conocimientos obtenidos de los perfiles génicos de expresión y de “huellas digitales” de proteínas.
- identifican factores genéticos y ambientales que influyen en el epigenoma del cáncer, es decir, las modificaciones químicas al ADN que no implican cambios de secuencia del ADN
- definen la función de alteraciones genéticas heredadas o adquiridas, en combinación con los factores de estilo de vida y exposiciones ambientales (como la radiación y los productos químicos), como determinantes importantes de la susceptibilidad de un individuo al cáncer.
- identifican los nuevos genes supresores de tumores y oncogenes y aclaran sus mecanismos de acción
- identifican, mapean y caracterizan genes y regiones de cromosomas que están involucrados en la iniciación y progresión tumoral
Por ejemplo, investigadores de la Unidad de Epidemiología de Radiación de la DCEG están colaborando con investigadores del Childhood Cancer Survivor Study para llevar a cabo un estudio de asociación de todo el genoma de segundos cánceres en supervivientes de cáncer infantil.
Los investigadores del NCI están estudiando también una gama de síndromes hereditarios de cáncer que predisponen a los individuos afectados y a sus familiares al cáncer. Estos incluyen síndromes heredados de insuficiencia de médula ósea, síndrome de Li-Fraumeni, síndrome de DICER1, melanoma familiar y otros. Los estudios de personas con síndromes hereditarios de cáncer ayudan a los investigadores a comprender la biología subyacente del riesgo de cáncer y a concebir formas para mejorar el manejo de estos trastornos.
Tales estudios pueden también, indirectamente, proveer conocimientos para la base genética de formas de cáncer no heredadas o esporádicas. Ese fue el caso de la investigación sobre el cáncer renal familiar por el doctor W. Marston Linehan, del Centro para la Investigación Oncológica (CCR) del NCI.
Cómo actúan las exposiciones y los factores de riesgo
El NCI apoya la investigación para entender los mecanismos por los que las exposiciones externas y los factores de riesgo inducen y promueven el cáncer.
La División de Biología del Cáncer (DCB) apoya la investigación que estudia la función de las sustancias biológicas y los factores del individuo que contribuyen al cáncer. La Unidad de Inmunología, Hematología y Etiología de Cáncer de la DCB, por ejemplo, financia la investigación del papel del microbioma en la formación del cáncer y la influencia del envejecimiento sobre la susceptibilidad de cáncer. La DCB apoya también la investigación para entender los mecanismos por los que los carcinógenos inician y promueven la formación de tumores.
Investigadores del CCR están tratando de aclarar los mecanismos que influyen en la iniciación, promoción y avance de los tumores, incluso los que están asociados con el estilo de vida, el ambiente, la inflamación, el sistema inmunitario, los virus y la interacción entre el tumor y el receptor.
La Oficina de VIH y Malignidad del Sida (OHAM) del NCI coordina y supervisa los programas de investigación del NCI que se enfocan específicamente en VIH y sida y en cánceres asociados con el sida. Por ejemplo, el Recurso de Especímenes de Cáncer y Sida es un depósito biológico de especímenes humanos infectados por VIH que sirve como recurso para investigadores que llevan a cabo investigación básica en la patogénesis de las malignidades relacionadas con el sida.
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