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Reproducen las modificaciones genéticas causantes de dos tipos de cáncer

  • Investigadores españoles reproducen las translocaciones cromosómicas responsables de dos tipos de cáncer: la leucemia mieloide y el sarcoma de Ewing
  • Abre la puerta a nuevos tratamientos para estos dos tipos de cáncer

La investigación en materia de cáncer avanza a pasos agigantados, las nuevas técnicas allanan el camino para descubrir nuevos tratamientos para esta enfermedad.

Ahora científicos del Centro Español de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y el Centro Español Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) han sido capaces de reproducir, por primera vez en células humanas, translocaciones cromosómicas asociadas con dos tipos de cáncer: la leucemia mieloide aguda y el sarcoma de Ewing. Este descubrimiento, publicado hoy en la revista Nature Communications, abre la puerta al desarrollo de nuevas dianas terapéuticas para luchar contra este tipo de cáncer.

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En la foto se muestran las translocaciones cromosómicas de los cromosomas 11 (en verde) y 23 (en rojo) implicadas en el Sarcoma de Ewing obtenidas mediante la herramienta RGEN. Crédito: CNIO

El estudio fue realizado por Sandra Rodríguez Perales – desde Grupo de Citogenética Molecular del CNIO , dirigido por Juan Cruz Cigudosa – y Juan Carlos Ramírez y Raúl Torres, de la Unidad Técnica de Vectores Virales del CNIC. Los investigadores han demostrado que es posible producir modificaciones cromosómicas en células humanas que son genéticamente idénticas a las observadas en la leucemia y otros tipos de cáncer humano.

Aplicaciones de la nueva técnica

Esta nueva tecnología ofrece dos ventajas principales basadas ​​en el uso de herramientas moleculares para manipular el genoma:

  1.  modelos de trabajo que no habían existido hasta ahora para el estudio de la biología del tumor que causa el cáncer
  2.  su aplicación permitirá el estudio de la nueva objetivos y terapias terapéuticas para el tratamiento del cáncer

En qué consiste la técnica para reproducir las modificaciones genéticas asociadas a estos dos tipos de cáncer

Las alteraciones que conducen al desarrollo de tumores se deben a múltiples cambios en la fisiología celular y específicamente en el genoma de la célula. En la leucemia y otros tumores llamados sarcomas, los intercambios de grandes fragmentos de ADN se producen entre los diferentes cromosomas, un fenómeno conocido como translocaciones cromosómicas. Como los autores del estudio señalan, estas translocaciones son necesarias tanto para la generación y la progresión de una serie de procesos neoplásicos (de crecimiento anormal de células)

“El estudio de este tipo de tumores ha sido problemática hasta ahora, debido a la falta de modelos celulares y los modelos animales adecuados ” , dice el investigador del CNIC Juan Carlos Ramírez , quien añade que la dificultad de generar estas translocaciones cromosómicas había limitado la disponibilidad de células con esta marca de la enfermedad. Las translocaciones cromósomicas son alteraciones de la estructura de los cromosomas que pueden modificar el funcionamiento celular.

Rompiendo cromosomas para estudiar el cáncer

El uso de la tecnología RGEN RNA-guided endonuclease  o ingeniería del genoma CRISPR/Cas9 (de la que ya hemos hablado anteriormente cuando hablábamos sobre la edición del ARNm), ha permitido a investigadores del CNIO y CNIC demostrar que es posible obtener tales translocaciones cromosómicas.

De esta manera, se han logrado reproducir translocaciones cromosómicas en las células madre humanas a partir de sangre y tejido mesenquimal que son idénticas a los observados en pacientes con leucemia mieloide aguda (un cáncer de sangre y la médula ósea) o sarcoma de Ewing (un tipo de tumor óseo que afecta a niños y adolescentes).

“Con este avance es posible generar modelos celulares con las mismas alteraciones que se observan en las células tumorales de pacientes, lo que permitirá que estudiemos su papel en el desarrollo del tumor” , dice la investigadora del CNIO Sandra Rodríguez- Perales.”De esta manera, será posible para reproducir experimentalmente los pasos posteriores necesarios para que las células normales se transforman en células de cáncer“.

Los investigadores han utilizado el potente herramienta RGEN, desarrollada a principios de 2013, para la manipulación de genes en células eucariotas, incluyendo las humanas. Se basa en el diseño de un pequeño ARN (RNAsg) que es complementario y específico de una región de ADN de 20 nucleótidos. La unión de la RNAsg al ADN actúa como una señal para la enzima Cas9 para producir un corte en el borde de la ADN marcada. El sistema es muy específico y eficiente y permite conseguir cortes en  la doble hélice del ADN donde los investigadores tienen que hacerlo.

Rodríguez-Perales, Torres y Ramírez han demostrado que mediante la transferencia de los componentes RGEN en células humanas primarias, las regiones de los cromosomas que se intercambian en algunos tumores pueden ser marcarse, generando así los recortes en los cromosomas.

“Cuando la maquinaria de reparación del ADN intenta reparar esos recortes, que impulsa la generación de una translocación entre dos cromosomas diferentes, en muchos casos recíproca entre los dos cromosomas implicados”, dice el investigador del CNIC Raúl Torres.

Los autores del estudio concluyen afirmando que el uso de esta tecnología también permitirá la explicación de cómo y por qué se produce la translocación cromosómica, lo que sin duda permitirá a las nuevas estrategias terapéuticas contra el cáncer.

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