Utilizan CRISPR para "reprogramar" células cancerosas y convertirlas en músculos sanos en el laboratorio
Los científicos han transformado células cancerosas en tejido muscular sano en el laboratorio utilizando la tecnología de edición genética CRISPR, y esperan que a partir de este experimento puedan crearse nuevos tratamientos contra el cáncer.
En un estudio publicado el 28 de agosto en la revista PNAS, los investigadores descubrieron que la desactivación en el laboratorio de un complejo proteico concreto en las células del rabdomiosarcoma (RMS) -un cáncer poco frecuente en el tejido muscular esquelético que afecta principalmente a niños menores de 10 años- hace que las células tumorales se conviertan en células musculares sanas.
Aunque la investigación aún está en sus inicios, este proceso de "reconversión" de las células cancerosas en células sanas, conocido en términos generales como terapia de diferenciación, ya se ha probado en otros tipos de cáncer, como el de huesos y el de sangre. La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) ha aprobado cuatro fármacos para tratar esta última enfermedad y, por lo general, actúan inhibiendo una proteína específica de las células cancerosas.
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El complejo proteínico señalado en la nueva investigación podría servir de diana para una terapia de este tipo, escriben los autores del estudio, y con un mayor desarrollo, podría ser una nueva y prometedora opción de tratamiento para los pacientes con EMR, que normalmente se trata con cirugía, radioterapia y quimioterapia.
"Esta tecnología puede permitir tomar cualquier cáncer e ir a la caza de cómo hacer que se diferencie", o hacer que deje de multiplicarse sin control y se convierta en células normales, no cancerosas, dijo Christopher Vakoc, autor principal y profesor del Laboratorio Cold Spring Harbor, en un comunicado. "Esto podría ser un paso clave para hacer más accesible la terapia de diferenciación".
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La diferenciación es un proceso en el que las células madre se dividen y forman los distintos tipos de células del cuerpo, como las musculares o las adiposas, cada una de las cuales tiene un patrón único de expresión génica que les permite desempeñar funciones concretas. Sin embargo, en la EMR, los pacientes tienen mutaciones genéticas que hacen que sus células produzcan una proteína específica, denominada PAX3-FOXO1, que impide que se produzca la diferenciación en las células musculares esqueléticas. Así, en lugar de convertirse en músculo, las células forman una masa de tejido canceroso.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron CRISPR para inhabilitar, o "eliminar", diferentes genes para ver cuáles producen proteínas que trabajan junto con PAX3-FOXO1 para impedir que las células RMS se diferencien. Su análisis reveló que si las células RMS pierden la capacidad de producir el factor nuclear Y (NF-Y), una proteína que regula la expresión génica, se diferencian en células musculares. La eliminación directa de PAX3-FOXO1 tiene el mismo efecto.
"El tumor pierde todos los atributos del cáncer", afirma Vakoc en el comunicado. "Pasan de ser una célula que sólo quiere fabricar más de sí misma a células dedicadas a la contracción".
Aunque la desactivación de PAX3-FOXO1 y NF-Y tiene efectos similares, los investigadores descubrieron que las proteínas no interactúan físicamente entre sí. En cambio, en las células RMS, el NF-Y activa los genes necesarios para producir PAX3-FOXO1 uniéndose a una secuencia específica de ADN. Por tanto, al bloquear el NF-Y, los investigadores también bloquearon la producción de PAX3-FOXO1.
Aún queda mucho para que estos hallazgos se traduzcan en un tratamiento para la EMR. Sin embargo, ya se están desarrollando fármacos que inhiben el NF-Y, incluidos los que impiden que el complejo proteico se forme o se una al ADN.
Un obstáculo que habrá que superar es que el NF-Y también regula procesos importantes en las células sanas, como el metabolismo y el ciclo celular, la serie de pasos que siguen las células a medida que crecen y se dividen. Sin embargo, Vakoc y su equipo plantean la hipótesis de que, dado que las células del EMR son "muy sensibles" a los cambios en la expresión de PAX3-FOXO1, podría existir una "ventana de oportunidad" en la que un fármaco inhibiera el NF-Y el tiempo suficiente para que las células del EMR se diferenciaran, pero no tanto como para dañar los tejidos sanos. Se necesitarán más investigaciones para confirmar que se trata de una estrategia de tratamiento viable, escribieron.
