EN ESPAÑOL/EN CATALÀ

Based on the largest study of cancer patients of its kind, scientists have created a new way of classifying tumours. Clinicians can use genome sequencing to assign their patients’ tumours to one of sixteen groups in the new classification system, ten of which provide important information for the diagnosis and treatment of the disease, like whether an individual will respond to immunotherapy. 

Researchers at the Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica, part of the Centre for Genomic Regulation in Barcelona, analysed the mutations found in 2,583 patients with 37 different types of cancer. They detected a total of 45 million mutations across all tumours, of which at least 1.2 million were non-unique mutations, meaning they were found in the same location for two or more cancer patients. With six billion potential sites in human DNA that can be mutated, the number of non-unique mutations is far higher than what’s expected by chance alone. On average, 4% of the mutations in a tumour could also be found in one or more of the other tumours across the entire set of patients. 

Further analyses showed these non-unique mutations were more likely to be found in certain types of primary tumours like skin cancer, oesophageal cancer and lymphoma. This suggests that causative agents of these cancers, such as UV light exposure or gastric reflux, damage DNA in a more predictable way than by chance alone. On the other end of the spectrum, researchers found very few non-unique mutations in lung cancer, liver cancer and kidney cancer, suggesting DNA damage by, for example, tobacco smoke exposure occurs more randomly compared to other groups. 

Based on the number and type of non-unique mutations, researchers were able to classify the 2,583 primary tumours into one of sixteen groups, each of which have independent characteristics. Ten of these groups are clinically relevant, with the potential to help doctors make a more accurate diagnosis and select a more effective treatment course. For example, the number and type of non-unique mutations that define one group are linked to tumours unable to correct specific type of damage to their genetic code, resulting in their DNA becoming unstable. These patients are likely to respond well to immunotherapy, which would in turn allow abstaining from conventional chemotherapy and its side effects. 

“Cancer is a complex disease that requires a bespoke course of action to diagnose, manage and treat effectively,” says Ivo Gut, senior author of the study. “Currently doctors look for individual mutations at specific locations in DNA, which has a limited view. Using whole genome sequencing provides a complete overview of the number of mutations in a tumour, allowing doctors to classify the cancer type and gain deeper understanding of disease, which can have important implications for the way they treat their patients.” 

The findings also highlight other benefits for whole genome sequencing. “In a small percentage of patients, the origin of the cancer is unknown and the biopsy taken turns out to be from a metastasis instead of the primary tumour,” says Miranda Stobbe, lead author of the study. “If conventional analyses conclude that it is a metastatic tumour, but they cannot determine its origin, doctors will have to start scanning the rest of the patient to try to find the primary source. In some cases, the primary may already be gone, because of the response of the immune system, or the primary is too small to be detected. Our classification would get around that by assigning the tumour to one of 16 groups, providing important information on where the tumour originates from.” 

The study is published in PLOS Computational Biology and funded by the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness, the Instituto de Salud Carlos III, EMBL partnership and European Regional Development Fund.

EN ESPAÑOL

Un nuevo sistema de clasificación para tumores facilita mas información para el diagnóstico y tratamiento del cáncer 

Basándose en el mayor estudio de pacientes de cáncer de su clase, científicos en Barcelona han desarrollado una nueva manera de clasificar tumores. El sistema de clasificación depende del uso de la secuenciación genómica para asignar a los tumores a un de dieciséis grupos, diez de los cuales proporcionan nueva información para el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad como, por ejemplo, si un individuo responderá a la inmunoterapia.  

Investigadores del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), parte del Centro de Regulación Genómica (CRG), en Barcelona, analizaron las mutaciones halladas en 2.582 pacientes con 37 tipos diferentes de cáncer. Detectaron un total de 45 millones de mutaciones en todos los tumores, de los cuales, al menos 1,2 millones eran compartidas, lo que significa que se encontraban en la misma ubicación para dos o más pacientes de cáncer. El número de mutaciones compartidas es mucho más alto de lo esperado que sólo por azar, ya que hay seis mil millones de ubicaciones en el ADN humano que pueden contener una mutación. Por término medio, 4% de las mutaciones en un tumor podrían encontrarse en uno o más del resto de tumores del conjunto entero de pacientes. 

Los investigadores mostraron que es más probable encontrar estas mutaciones compartidas en ciertos tipos de tumores primarios como el cáncer de piel, cáncer esofágico y linfoma. Esto sugiere que los agentes causantes de estos cánceres, como la exposición a rayos UV o reflujo gástrico, dañan el ADN de una manera más predecible que sólo por azar. Los investigadores descubrieron muy pocas mutaciones compartidas en cáncer de pulmón, cáncer de hígado y cáncer de riñón, lo que sugiere que el daño del ADN causado, por ejemplo, por la exposición al humo del tabaco, ocurre de manera más aleatoria si lo comparamos con otros grupos. 

Basándose en el número y el tipo de mutaciones compartidas, los investigadores fueron capaces de clasificar los 2.583 tumores primarios en dieciséis grupos, cada uno de los cuales tiene unas características independientes. Diez de estos grupos son clínicamente relevantes, con el potencial de ayudar a los médicos a realizar un diagnóstico más preciso y a seleccionar un tratamiento más efectivo. Por ejemplo, el número y el tipo de mutaciones compartidas que definen un grupo están relacionados con tumores incapaces de corregir un tipo específico de daños de su código genético, lo que resulta en un ADN inestable. Estos pacientes son más propensos a responder bien a la inmunoterapia, lo que a su vez permitiría evitar la quimioterapia convencional y sus efectos secundarios. 

“El cáncer es una enfermedad compleja que requiere una serie de acciones personalizadas para su diagnóstico, su gestión y su tratamiento efectivo,” indica Ivo Gut, autor senior del estudio. “Actualmente los médicos buscan mutaciones individuales en ubicaciones específicas del ADN, lo que nos aporta una visión limitada. El uso de la secuenciación del genoma completo proporciona una visión completa del número de mutaciones en un tumor, y permite a los médicos clasificar el tipo de cáncer y adquirir una compresión más profunda de la enfermedad, lo que puede tener implicaciones importantes en la forma en que tratan a sus pacientes.” 

Los resultados también ponen de manifiesto otros beneficios de la secuenciación del genoma completo. “En un pequeño porcentaje de pacientes, el origen del cáncer es desconocido y la biopsia realizada resultar ser de una metástasis en lugar de proceder del tumor primario,” dice Miranda Stobbe, autora principal del estudio. “Si los análisis convencionales concluyen que se trata de un tumor metastásico, pero no se puede determinar su origen, los médicos deberán empezar a escanear por completo al paciente para intentar encontrar el origen primario. En algunos casos, el tumor primario puede haber desaparecido, a causa de la respuesta del sistema inmune, o puede ser demasiado pequeño para ser detectado. Al asignar el tumor a uno de los 16 grupos, nuestra clasificación proporcionaría información importante sobre el origen del tumor.” 

El estudio esta publicado en PLOS Computational Biology. 

EN CATALÀ

Un nou sistema de classificació de tumors facilita més informació per al diagnòstic i tractament del càncer 

Basant-se en el major estudi de pacients de càncer de la seva classe, un grup de científics ha creat una nova manera de classificar tumors. El sistema de classificació utilitza la seqüenciació genòmica per assignar els tumors a un dels setze grups, deu dels quals proporcionen informació rellevant per al diagnòstic i el tractament de la malaltia com, per exemple, si un individu respondrà a la immunoteràpia.  

Investigadors del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG-CRG), part del Centre de Regulació Genòmica (CRG), de Barcelona, van analitzar les mutacions trobades a 2.582 pacients amb 37 tipus diferents de càncer. Van detectar un total de 45 milions de mutacions en tots els tumors, dels quals com a mínim 1,2 milions eren mutacions no úniques, el que significa que es trobaven a la mateixa ubicació per a dos o més pacients de càncer. Amb sis mil milions d’ubicacions potencials en l’ADN humà que poden contenir una mutació, el nombre de mutacions no úniques és molt més alt del que es podria esperar només per l’atzar. Com a mitjana, 4% de les mutacions d’un tumor podrien trobar-se en un o més de la resta de tumors del conjunt sencer de pacients. 

Anàlisi més extenses mostren que era més probable trobar aquestes mutacions no úniques en certs tipus de tumors primaris com el càncer de pell, càncer esofàgic i limfoma. Això suggereix que els agents causants d’aquests càncers, com l’exposició a raigs UV o reflux gàstric, danyen l’ADN d’una manera més predictible que si només es té en compte l’atzar. A l’altra banda de l’espectre, els investigadors van descobrir molt poques mutacions no úniques en càncer de pulmó, càncer de fetge i càncer de ronyó, cosa que suggereix que el dany de l’ADN causat, per exemple, per l’exposició al fum del tabac, passa de manera més aleatòria si ho comparem amb altres grups. 

Basant-se en el nombre i tipus de mutacions no úniques, els investigadors van ser capaços de classificar els 2.583 tumors primaris en setze grups, cada un dels quals té unes característiques independents. Deu d’aquests grups són clínicament rellevants, amb el potencial d’ajudar als professionals mèdics a realitzar un diagnòstic més precís i a seleccionar un tractament més efectiu. Per exemple, el nombre i el tipus de mutacions no úniques que defineixen un grup estan relacionats amb tumors incapaços de corregir un tipus específic de danys del seu codi genètic, que té com a resultat un ADN inestable. Aquests pacients són més propensos a respondre bé a la immunoteràpia, això al seu torn permetria evitar la quimioteràpia convencional i els seus efectes secundaris. 

“El càncer es una malaltia complexa que requereix una sèrie d’accions personalitzades per al seu diagnòstic, la seva gestió i el seu tractament efectiu,” indica Ivo Gut, autor sènior de l’estudi. “Actualment els professionals mèdics busquen mutacions individuals en ubicacions específiques de l’ADN, el que implica una visió limitada. L’ús de la seqüenciació del genoma complet proporciona una visió completa del nombre de mutacions a un tumor, y permet als professionals mèdics classificar el tipus de càncer i adquirir una comprensió més profunda de la malaltia, cosa que pot tenir implicacions importants en la forma en que tracten als seus pacients.” 

Els resultats també mostren clarament altres beneficis de la seqüenciació del genoma complet. “En un petit percentatge de pacients, l’origen del càncer és desconegut i la biòpsia realitzada resultar ser d’una metàstasi en comptes de procedir del tumor primari,” diu Miranda Stobbe, autora principal de l’estudi. “Si les anàlisi convencionals conclouen que es tracta d’un tumor de metàstasi, però no es pot determinar el seu origen, els professionals mèdics hauran de començar a escanejar per complet al pacient per a intentar trobar l’origen primari. En alguns casos, el tumor primari pot haver desaparegut, a causa de la resposta del sistema immune, o pot ser massa petit per ser detectat. La nostra classificació ho evitaria assignant el tumor a un dels 16 grups, i proporcionant informació important sobre on i quan es va originar el tumor.”