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Distribuição das mutações humanas do tumor mais similares àquela dos chimpanzés, gorila

Um estudo novo por pesquisadores do instituto da biologia evolutiva (IBE), de um centro comum de UPF e do Conselho de Pesquisa nacional espanhol (CSIC), mostra que, surpreendentemente, a distribuição das mutações em tumores humanos é mais similar àquele dos chimpanzés e dos gorila do que aquele dos seres humanos.

O artigo, que analisa o cancro do ponto de vista evolucionário, é publicado hoje, o 19 de maio, em comunicações da natureza. Foi conduzido por Arcadi Navarro e por David Juan e envolveu os pesquisadores Txema Heredia-Genestar e Tomàs Marquès-Bonet.

As mutações são as mudanças que ocorrem no ADN. Não são distribuídos durante todo o genoma uniformente, mas algumas regiões acumulam mais e outros menos. Embora as mutações sejam comuns em pilhas humanas saudáveis, as células cancerosas indicam um número maior de mudanças genéticas. Durante a revelação do cancro, os tumores acumulam ràpida um grande número mutações. Em estudos precedentes, contudo, tinha-se observado que surpreendentemente os tumores acumulam mutações em regiões muito diferentes do genoma daquelas observadas normalmente nos seres humanos.

Agora, os agradecimentos aos dados do projecto PanCancer, uma equipa de investigação do IBE compararam as regiões do genoma que acumulam mais e de menos mutações em processos do tumor, na história recente da população humana, e na história de outros primatas. Os resultados deste estudo novo revelam que a distribuição das mutações nos tumores é mais como aquela nos chimpanzés e nos gorila do que nos seres humanos.

Até agora, pensou-se que as diferenças genéticas nós encontram quando nós comparamos tumores e os seres humanos saudáveis poderiam ser causados pela maneira que “anormal” os tumores têm de acumular mutações. De facto, nós sabemos que os tumores acumulam ràpida um grande número mutações e que muitos de seus mecanismos do reparo do genoma não trabalham bem. Mas agora, nós descobrimos que muitas destas diferenças genéticas têm que fazer com nossa história evolucionária”.

Txema Heredia-Genestar, primeiro autor do estudo que terminou recentemente seu Ph.D. no IBE

A distribuição das mutações nos seres humanos, enviesada por eventos da população

Quando o genoma de um indivíduo é arranjado em seqüência, observa-se para ter um pequeno número de mutações novas -- alguns 60-- comparado a seus pais, aqueles de seus pais no que diz respeito a suas avós, e assim por diante com cada geração precedente. Conseqüentemente, em uma pessoa, aproximadamente três milhão mutações podem ser consideradas que representam a história evolucionária das mutações acumuladas sobre centenas de milhares de anos. Destes, alguns são recentes e a maioria são muito velhos.

Contudo, quando as mutações do tumor são analisadas, o que é visto é apenas as mutações que ocorreram durante o processo do tumor, desde que a análise não leva em consideração a informação na história populational.

“Nós vimos que a distribuição das mutações no genoma humano está enviesada devido à história evolucionária humana”, detalhes de Heredia-Genestar. A maneira em que um tumor acumula mutações é a mesma como uma pilha humana tem de acumular mutações. “Mas, nós não vemos este no genoma humano porque nós tivemos uma história tão complicada que faça nossas distribuições da mudança das mutações, e esta suprimiu dos sinais que nós devemos ter”, ele adiciona.

Ao longo da História, a população humana sofreu diminuições drásticas e mesmo foi repetidamente à beira da extinção. Este fenômeno é sabido como um gargalo, e faz com que os seres humanos como uma espécie tenham a diversidade muito pequena e as menos mutações: são muito similares entre si. De facto, os chimpanzés são quatro vezes mais genetically diversos do que seres humanos.

Conseqüentemente, a maneira global para que uma pilha acumule mutações pode ser observada nos chimpanzés porque não se submeteram a estes eventos da população. O estudo conclui aquele para compreender como as mutações acumulam em pilhas humanas, que é importante para estudar tumores, ele é mais útil de olhar como acumulam em outros primatas um pouco do que olhando o nas populações humanas, cujo o sinal foi destruído por eventos da população.

Os “cancros, como chimpanzés e gorila, mostram somente a paisagem completa da mutação de uma pilha humana normal. É nós os seres humanos, com nosso passado distante turbulento, que indicam uma distribuição distorcida das mutações”, adiciona Arcadi Navarro, professor da pesquisa de ICREA no IBE, o professor completo em UPF e os co-dirigente do estudo.

A pesquisa sugere que a conservação e o estudo dos grandes macacos poderiam ser altamente relevantes a compreender a saúde humana. David Juan, co-dirigente do estudo, conclui que “no exemplo particular da revelação dos tumores, outros primatas provaram ser um modelo melhor para compreender como os tumores se tornam a nível genético do que os seres humanos eles mesmos. No futuro, nossos parentes mais próximos poderiam derramar a luz em muitas outras doenças humanas”.

Source:
Journal reference:

Heredia-Genestar, J.M., et al. (2020) Extreme differences between human germline and tumor mutation densities are driven by ancestral human-specific deviations. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-16296-4.