Reproducen en células humanas modificaciones cromosómicas propias del cáncer

• El hallazgo permite estudiar el desplazamiento de los cromosomas
• Es una investigación conducida por el CNIC y el CNIO
• Permitirá crear nuevas dianas terapéuticas y terapias

Moléculas de ADN

Un equipo de investigadores españoles ha logrado reproducir modificaciones en los cromosomas de células humanas idénticas a las de dos tipos de cáncer, el sarcoma de Ewing y la leucemia mieloide aguda.

La leucemia mieloide aguda es un tipo de cáncer de la sangre y la médula ósea, mientras que el sarcoma de Ewing es un tipo de tumor óseo que afecta a niños y adolescentes.

La nueva tecnología desarrollada, basada en el empleo de herramientas moleculares para la manipulación del genoma, permitirá generar modelos de trabajo inexistentes hasta ahora para el estudio de la biología de los tumores y, en segundo lugar, su aplicación permitirá avanzar en la creación de nuevas dianas terapéuticas y terapias.

El estudio, realizado por científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), se ha publicado en la revista Nature Communications.

Intercambio de ADN entre cromosomas

Las alteraciones que conducen al desarrollo de tumores responden a múltiples cambios en la fisiología celular y en particular en el genoma de la célula.

En leucemias y otros tumores denominados sarcomas se producen intercambios de grandes fragmentos de ADN entre cromosomas distintos, un fenómeno conocido como translocación cromosómica.

Según explican los autores de la investigación, las alteraciones son necesarias tanto para la generación como para la progresión de numerosos procesos neoplásicos. 

Modelos celulares adecuados

"Investigar este tipo de tumores se ha visto obstaculizado hasta la fecha por la falta de modelos celulares y animales adecuados", señala el investigador del CNIC Juan Carlos Ramírez, uno de los autores del trabajo, que añade que la dificultad de generar las translocaciones cromosómicas ha impedido disponer de células alteradas únicamente en lo que es una 'marca' de la enfermedad: la presencia de translocaciones cromosómicas específicas.

Mediante una tecnología denominada RGEN (siglas en inglés de Endonucleasas guiadas por ARN) o CRISPR/Cas9, los investigadores del CNIC y del CNIO han demostrado que sí es posible obtener tales translocaciones cromosómicas.

Así, han logrado reproducir en células madre humanas de sangre y de tejido mesenquimal -tejido de un organismo embrionario- translocaciones cromosómicas idénticas a las observadas en pacientes con leucemia mieloide aguda o con sarcoma de Ewing.

"Con este avance es posible generar modelos celulares con las mismas alteraciones observadas en las células tumorales de los pacientes, lo que permitirá estudiar su papel en el desarrollo del  tumor", ha añadido Sandra Rodríguez-Perales, investigadora del grupo de Citogenética Molecular del CNIO, también participante en el estudio.

"Así sería posible recapitular experimentalmente los procesos subsiguientes necesarios para que las células se transformen en tumorales", ha apuntado. 

La herramienta de la manipulación génica

Los investigadores han utilizado la poderosa herramienta RGEN, desarrollada a principios de 2013, para la manipulación génica en células eucariotas, incluidas las humanas.

Se base en un pequeño ARN (ARNsg) diseñado para que sea complementario y específico a una región de 20 nucleótidos del ADN.

La unión del ARNsg al ADN marca a este como si se tratara de una baliza y la enzima Cas9 produce un corte en el borde del ADN 'marcado'. El sistema es muy específico y eficaz y permite introducir cortes en la doble hebra del ADN en la región que los investigadores deseen.

De este modo, demuestran que transfiriendo a células primarias humanas los componentes de RGEN se pueden marcar las regiones de los  cromosomas intercambiados en algunos tumores, generándose cortes en dichos cromosomas.

"Al intentar reparar esos cortes, la maquinaria de reparación del  ADN de la célula propicia la generación de una translocación entre dos cromosomas diferentes, en muchos casos de forma recíproca entre los dos implicados", ha comentado el investigador del CNIC Raúl Torres, otro de los autores, que confían en que su uso permita esclarecer cómo y por qué ocurre la translocación cromosómica, lo que sin duda permitirá abordar nuevas estrategias terapéutica frente al cáncer.