Images
Participants
Contact
- Un equip de l'IRB Barcelona desenvolupa models d'aprenentatge automàtic que identifiquen de manera més precisa les mutacions responsables de l’hematopoesi clonal, una condició de la sang associada a l’edat.
- L'estudi valida també associacions conegudes entre les mutacions identificades pels models i malalties associades amb l’hematopoesi clonal, com ara càncers de la sang i malalties cardiovasculars.
- El treball s'ha publicat a la revista Cancer Discovery.
L'hematopoesi clonal és un procés en què algunes cèl·lules mare de la sang adquireixen mutacions que els permeten créixer i multiplicar-se més ràpidament que altres. Això afavoreix una predominança de cèl·lules portadores d’aquestes mutacions a la sang.
L’hematopoesi clonal és un fenomen que es torna més comú a mesura que envellim i pot augmentar el risc de desenvolupar malalties greus com càncers de la sang i malalties cardiovasculars.
Identificar les mutacions causants d'aquesta condició és crucial per entendre millor com afecten la nostra salut i per desenvolupar formes de fer-ne un seguiment en persones amb més risc de desenvolupar aquestes malalties.
El laboratori de Biomèdica Genòmica de l'IRB Barcelona va identificar, el 2022, 64 gens vinculats a l'hematopoesi clonal. Ara, l’equip liderat per la investigadora ICREA Dra. Núria López-Bigas i el Dr. Abel González-Pérez, ha publicat a la revista Cancer Discovery una sèrie de models basats en aprenentatge automàtic que identifiquen quines mutacions concretes, en 12 dels gens més sovint alterats, promouen aquesta alteració de la sang.
Aquests models són més precisos que les regles que s'utilitzen actualment per identificar aquestes mutacions, ja que poden descobrir patrons en les mutacions que abans no eren evidents.
“D'una banda, aquests models permetran conèixer millor els mecanismes subjacents a l'hematopoesi clonal, però també, en el futur, poden obrir noves oportunitats per monitorar i tractar les persones en risc de desenvolupar malalties associades a aquesta condició”, comenta el Dr. González-Pérez.
Resultats en grans bases de dades de pacients
Per validar els models computacionals, l'equip va utilitzar una base de dades de gairebé mig milió d’individus, provinent del UK Biobank. Així, van poder identificar individus amb hematopoesi clonal i confirmar associacions conegudes entre aquest procés i l’edat, o altres factors de risc, com ara haver rebut tractament de quimioteràpia per a un càncer anteriorment, o el tabaquisme. També van confirmar associacions amb el risc de patir altres malalties, com càncers de la sang o malalties cardiovasculars.
“Els resultats mostren que aquests models són més específics i sensibles que les regles basades en coneixement previ que es fan servir tradicionalment, cosa que destaca el seu potencial per identificar noves mutacions que puguin causar hematopoesi clonal”, explica el Dr. Joan Enric Ramis-Zaldivar, un dels primers autors del treball, juntament amb el Dr. Santiago Demajo i el Dr. Ferran Muiños.
Una evolució paral·lela al càncer
L’hematopoesi clonal, com el desenvolupament dels tumors, consisteix en un creixement accelerat de cèl·lules. En el cas del càncer, les cèl·lules canceroses proliferen descontroladament i adquireixen capacitats noves com la invasió de teixits adjacents i la migració.
A l’hematopoesi clonal, determinades cèl·lules mare de la sang adquireixen un avantatge de creixement i s'expandeixen. En tots dos casos, aquesta expansió és provocada per una o diverses mutacions, que confereixen a les cèl·lules un determinat avantatge, per créixer i reproduir-se més ràpidament que les seves veïnes. Es considera hematopoesi clonal quan el 2% de totes les cèl·lules sanguínies d'un individu procedeixen d'una única cèl·lula d'origen, és a dir, són clons.
Els investigadors han adaptat l’eina BoostDM, desenvolupada pel mateix laboratori per estudiar les mutacions impulsores del càncer, per a la investigació de l'hematopoesi clonal, aplicant models i algorismes avançats per identificar mutacions clau que afavoreixen aquest procés.
Aquest estudi s’emmarca en dos projectes de recerca que el grup està duent a terme en col·laboració amb el CNIC, que busquen determinar l'efecte de l'hematopoesi clonal sobre les malalties cardiovasculars com l’aterosclerosi i l’infart de miocardi.
La recerca ha estat possible gràcies al suport de múltiples fonts de finançament, incloent-hi el Consell Europeu de Recerca, l'Asociación Española Contra el Cáncer, el Ministeri espanyol de Ciència, Innovació i Universitats, el projecte PROMINENT de Cancer Grand Challenges, el projecte CGI-Clinics del programa Horizon Europe de la Unió Europea, entre altres.
Els futurs treballs del laboratori se centraran en desenvolupar nous models que cobreixin les mutacions de més gens vinculats amb l'hematopoesi clonal a partir de l'anàlisi de noves bases de dades.
Article de referència:
Identification of Clonal Hematopoiesis Driver Mutations through In Silico Saturation Mutagenesis
Santiago Demajoº, Joan Enric Ramis-Zaldivarº, Ferran Muiñosº, Miguel L Grau, Maria Andrianova, Núria López-Bigas* & Abel González-Pérez*
Cancer Discovery (2024) DOI: 10.1158/2159-8290.CD-23-1416
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
