Marcos Díaz-Gay, investigador: "Lo interesante es poder saber lo que está ocurriendo en el ADN de un tumor"
sábado, 10 de mayo de 2025, 08:00
-¿Cómo puede actuar la IA en el estudio de tumores cancerígenos?
En nuestro grupo de investigación en el CNIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas), estudiamos los cambios que se producen en los tumores, sobre todo en el ADN de los mismos. Utilizamos la IA, concretamente el machine-learning o aprendizaje directo de las máquinas, para analizar los patrones de los cambios en los tumores. Anteriormente, dentro de la genómica del cáncer, el estudio estaba focalizado en las alteraciones genéticas que eran responsables de los tumores. Esto último ha sido de gran relevancia porque gracias a ello tenemos fármacos personalizados según las características moleculares del tumor. Sin embargo, desde nuestro grupo buscamos cambiar el paradigma, queremos observar los cambios y mutaciones, las que son importantes para los cambios en tumores como las que teóricamente no lo son. Al fijarnos en estos patrones vemos que hay determinados agentes que influyen en mutaciones como por ejemplo, el tabaco, debido a los diferentes mutágenos que existen en el tabaco. Estos componentes generan unas mutaciones en los tumores siguiendo unos patrones muy concretos y aquí la IA se puede utilizar para detectar estos patrones. Estos métodos ya se usaban incluso cuando no se hablaba de inteligencia artificial, se usaban algoritmos para detectar patrones, algo parecido a entrar en un buscador y nos detecta si hay una casa en determinado lugar. El procedimiento es igual que en el caso de los tumores.
-¿Qué es el Grupo de Genómica Digital y cómo se creó?
Es el grupo que lidero en el CNIO. Antes de llegar aquí yo era investigador postdoctoral en la Universidad de California, en San Diego, hasta el pasado mes de noviembre. Ahora estamos con este grupo financiado con el Ministerio de Transformación Digital y con ayudas específicas para la IA. Después se incorporaron dos investigadores postdoctorales, una a principios de año y la otra en abril. Todavía estamos realizando investigaciones relacionadas con mi período de investigación postdoctoral y relacionada con un artículo salido en la revista Nature. Existen otros proyectos derivados de esa investigación postdoctoral y con todo esto, intentaremos aplicar estos conocimientos para estudiar tumores.
-¿En qué consisten las firmas mutacionales en los tumores, acaso los tumores tienen un grupo de genes diferente a los del ser que alberga el tumor?
Cada uno de nosotros tiene unos 20.000 genes que forman nuestro genoma y cada uno de nosotros tiene una serie de cambios, lo que llamamos variantes germinales y que nos hacen diferentes (el color del cabello, de los ojos, etc.), en definitiva, lo que nos hace ser personas únicas. No son mutaciones sino variaciones genéticas que existen entre las personas. Cuando hablamos de mutaciones en los tumores hablamos de cambios dentro del genoma de los tumores después, a continuación. Todas las células de nuestro cuerpo comparten el mismo ADN, lo que sucede es que diferentes genes se expresan de distinta forma en distintas células que realizan distintas funciones, no es lo mismo una célula de la piel que del corazón, sin embargo, el ADN es el mismo. Lo que ocurre en nuestro ADN cuando empieza a desarrollarse un tumor es que se producen cambios específicamente en las células tumorales. Nuestro análisis parte de analizar ese genoma específico de las células tumorales en comparación con el resto de las células que denominamos germinales. Ese tumor va a tener unas alteraciones concretas, específicas, y es ahí a dónde se dirige nuestra investigación. En esos cambios del ADN tumoral es donde podemos identificar estos patrones o firmas mutacionales que nos permiten identificar qué están causando.
-¿Una vez identificados los patrones o firmas mutacionales qué resultados se esperan de ese trabajo?
Lo interesante es poder saber lo que está ocurriendo en ese ADN tumoral y a partir de ahí podemos deducir: “esta persona estuvo expuesta a determinadas condiciones ambientales”. Si analizamos las células tumorales de una persona que sufre cáncer de pulmón, podemos saber con una gran fiabilidad si esa persona ha sido fumadora o no porque esas huellas persisten ahí. Muchas veces esto es responsable del desarrollo tumoral, aunque depende de cada caso.
-¿La búsqueda de esa huella genética es lo que se denomina “arqueología genómica”?
Sí, es la denominación que recibe esta investigación porque nos permite reconstruir hacia atrás, estamos viendo lo que sucede en las células tumorales hoy en esa persona con cáncer para saber lo que pudo haber sucedido hace veinte o treinta años antes, cuando esa persona empezó a fumar. Por eso el símil con la arqueología que busca restos históricos.
-¿Dentro de esa arqueología genómica se buscan patrones que se hayan podido heredar de padres a hijos?
No, no estamos buscando ese tipo de cambios por una razón concreta, porque las mutaciones tumorales ya no son heredadas como el genoma germinal. Analizamos unas mutaciones muy específicas que sobrevienen al ADN heredado. Sí es cierto que investigamos cómo esas variaciones germinales también puede afectar en lo que ocurre dentro de los tumores. Esto es así porque sabemos que existen casos hereditarios de cáncer, por tanto en las variaciones germinales también podemos encontrar si existe riesgo de que padezcamos cáncer antes de los treinta años, por ejemplo. Eso ocurre en el cáncer de colon, aunque no es muy habitual y ronde el 10 o 15%, precisamente este es campo en el que me especializo. En cáncer de mama pude ser un poco más alto y en otros tipos puede ser mucho más bajo.
-¿Con este trabajo se podría diseñar un mapa genómico estándar para cada tipo de cáncer?
Es lo que se ha estado haciendo en los últimos años. Existen entre diez y quince grupos de investigación al rededor del mundo que están trabajando arduamente intentando mapear el tipo de mutaciones genéticas de los tumores. Hoy en día, sin embargo, estos mapas están muy sesgados porque los grupos punteros en este tipo de investigación se hallan en Europa, EE.UU y países industrializados y esto imprime un sesgo evidente en los pacientes que se reclutan y en los análisis que se realizan para una población blanca y occidental. ¿Tenemos mapas? Sí, podemos conocer lo que ocurre a nivel molecular en numerosos pacientes pero la imagen que tenemos es reducida sobre lo que pasa en el mundo. En los últimos años se está intentando ampliar este punto y me gustaría decir que en nuestro grupo estamos realizando análisis en distintas poblaciones, en distintas partes del mundo y podemos observar, tanto en células germinales como en tumores, que hay diferencias derivadas del background hereditario pero también a determinadas exposiciones ambientales específicas de cada región.
-En un artículo suyo se mencionaba que algún tipo de tumor intestinal podría tener su origen en enfermedades bacterianas en la infancia. ¿Es esto así?
En una investigación reciente que hemos realizado, detectamos que un patrón con influencia en la aparición de tumores viene derivado de una toxina bacteriana. Dicha toxina está “enriquecida” en pacientes menores de 50 años, es decir, vemos esta firma más abundante en casos de colon por debajo de los cincuenta años. A diferencia de los mayores a partir de esa edad, entre los menores de cincuenta se están doblando los casos en las últimas dos décadas y esto empieza a ser un problema de salud pública. Por tanto, nuestro estudio es de los primeros que sienta una hipótesis sobre la posibilidad de que esta toxina esté detrás de algunos tumores. Vemos el rastro en el genoma pero no estamos seguros al cien por cien, hace falta realizar más estudios sobre cáncer de colon, de aparición temprana hace años, hacer comparaciones con gente que no tenga cáncer, pero es un primer paso.
-Después de su paso por EE.UU, ¿observa algún cambio en el interés de las autoridades en la investigación científica en comparación con la época en que se fue a América?
Observo que en España se está dando un gran impulso. En nuestro caso, nosotros trabajamos el tema de la IA, y en ese sentido estamos agradecidos al Ministerio de Transformación Digital y al Ministerio de Ciencia que están interesados en la aplicación de la IA a diferentes campos de estudio. Se está mejorando pero es necesaria más investigación, este estudio no deja de ser un proyecto internacional con once países para observar diferencias. A parte, el origen de este trabajo está en la Agencia de Investigación del Cáncer del Reino Unido con una inversión de veinte millones de libras. Este es un nivel de inversión necesaria para estudios de esta escala.