LUCIA: un ambicioso proyecto europeo para elucidar la genómica y epigenómica del cáncer de pulmón

Después de 5 años desde el diagnóstico, el cáncer de pulmón tiene una supervivencia de entre el 5 y el 25%, lo que convierte a este tipo de cáncer en el más mortal. Investigadores tanto de sectores públicos como privados de nueve países europeos se están asociando para el proyecto LUCIA (Understanding Lung Cancer-Related Risk Factors and their Impact); que tiene por finalidad mejorar las consecuencias de la enfermedad, dando un conocimiento en profundidad de sus factores de riesgo, de la facilitación de la prevención y de su diagnóstico temprano.

Con un presupuesto de 14M€ durante los próximos cuatro años, el proyecto LUCIA intentará desarrollar un conjunto de herramientas para promover el diagnóstico temprano del cáncer de pulmón en la población general. 

La detección en estadio temprano del cáncer al pulmón— estadio en el que más tratamientos son posibles— mejora el manejo de la enfermedad y reduce la sobrecarga en el sistema de salud. Estas herramientas están basadas en tres aproximaciones distintas. 

Primero, el proyecto propone un procedimiento no invasivo y a bajo coste para evaluar el riesgo y proyección de la enfermedad en la población general. Segundo, está contemplada una proyección precisa en un entorno clínico para poblaciones de alto riesgo; los individuos de alto riesgo deben ser definidos por la exposición (contaminación) o por genética (riegos heredables). Tercero, para aquellos que tengan una proyección de alto riesgo, se considerará un análisis completo para el diagnóstico del cáncer.

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Liderado por el Instituto de Tecnología de Israel (Technion), el proyecto contará con investigadores del laboratorio de "Genome Data Science" del IRB Barcelona, liderados por el investigador ICREA Dr. Fran Supek, en conjunto con los investigadores del laboratorio del Dr. Ivo Gut en el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), para llevar a cabo el análisis. "Estamos interesados en predecir el riesgo del desarrollo de cáncer de pulmón, en base a las variantes heredables del genoma de una persona, y al mismo tiempo en su epigenética", explica el Dr. Supek.

La puntuación genómica como pilar fundamentar de evaluación del riesgo

Investigadores del IRB Barcelona y el CNAG-CRG trabajarán en la predicción del factor de riesgo, también llamado “puntuación de riesgo poligénico”, que estará basado en la secuenciación de genomas mediante el uso de muestras de sangre humana. 

Para construir algoritmos predictivos, los investigadores secuenciarán y analizarán miles de genomas de individuos sanos y de pacientes con cáncer a través de una secuenciación completa de su genoma, complementado por una compilación de datos epigenéticos por secuenciación completa del metiloma. El componente genético se complementará con otras técnicas no invasivas, como el análisis de la composición química del aliento o el sudor de una persona, con lo que se podrá dar una puntuación general sobre el riesgo de padecer cáncer de pulmón.

Además de los pocos genes conocidos que están involucrados en el cáncer de pulmón (como el KRAS), la completa secuenciación del genoma y el análisis computacional permitirán a los científicos estimar la contribución de una gran variedad de genes que, de manera individual, pueden tener impacto leve, pero que en conjunto pueden ejercer un impacto considerable. Además de a la puntuación genética, los investigadores también trabajarán en la puntuación epigenética, que estimará la contribución de las variables ambientales de la enfermedad que afectan a la regulación genética.

"Esta aproximación es innovadora en la predicción del riesgo del cáncer. Sospechamos que, además de conocer los factores de riesgo por exposición, como el hecho de fumar o la contaminación, hay otras exposiciones relevantes pero desconocidas que se pueden reflejar en los patrones epigenéticos amplios. En adición a estos factores, hay una potencial heredabilidad nada despreciable en el riesgo a cáncer de pulmón, y eso es lo que vamos a evaluar", explica el Dr. Supek.

"El cáncer de pulmón es una enfermedad muy compleja y muy difícil de manejar por su heterogeneidad. LUCIA es un proyecto prospectivo que aportará un poco de claridad a esta complejidad -genómico y lo demás- y que, en última instancia, ayudará a los profesionales de la salud a entender los factores de riesgos subyacentes y las causas del cáncer de pulmón, mejorando de este modo el coste/efectividad y salvando la vida de los pacientes", afirma el Dr. Gut, jefe del grupo de Genómica Biomédica y director del CNAG-CRG.

 Un inicio exitoso para un ambicioso proyecto

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La semana pasada, cerca de 50 personas colaboradoras del proyecto se reunieron en las instalaciones de Technion en Haifa, Israel, para el lanzamiento de la iniciativa. En una estimulante reunión de dos días, los colaboradores intercambiaron ideas, discutieron flujos de trabajos, y compartieron su entusiasmo por ser partes de este proyecto de alto impacto y del consorcio interdisciplinario en las que están involucrando ingenieros biomédicos, biólogos e investigadores del genoma.

España entre los principales países contribuidores

España tuvo una fuerte presencia en este proyecto internacional, con 9 de 22 colaboradores radicados en el país. Entre los colaboradores españoles hay representantes del sistema público de salud, compañías biotecnológicas, y centros de investigación de Cataluña, el País Vasco, Andalucía y Madrid. En particular, el IRB BArcelona y el CNAG-CRG serán acompañados por los siguientes colaboradores: la Fundación Centro de Tecnología de Interacción Visual y Comunicaciones Vicomtech; la Universidad Politécnica de Madrid; Bilbomatica S.A.; el Servicio Andaluz de Salud; la Fundación Pública Andaluza para la Investigación en Salud en Sevilla; el hospital Biocruces Bizkaia; and el Servicio Vasco de Salud Osakidetza.
 
El laboratorio de "Genome Data Science" del IRB Barcelona se ha adjudicado €1.4M para trabajar en el proyecto durante los próximos cuatro años. Estos fondos permitirán contratar tres nuevos miembros al personal, la secuenciación de miles de muestras de sangre para determinar sus genomas y epigenomas, y el trasfondo experimental de los análisis para modelar el desarrollo del cáncer en modelos de cultivos celulares. El grupo de Genómica Biomédica en el CNAG-CRG recibirá más de €360,000 para la secuenciación de muestras, la investigación y la contratación de una persona con un perfil informático.​

El proyecto LUCIA recibe financiación del programa de investigación e innovación Horizon Europe de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención n.º 101096473.