CRISPR: una Nueva Frontera en la Investigación del Cáncer
Imagínese que un grupo de científicos utilicen células sanguíneas madre para crear un tumor maligno en ratones, un tumor que algún día podría ayudarlos a ellos y a otros investigadores a experimentar posibles curas para un flagelo que actualmente solo se puede tratar con quimioterapia.
Puede parecer ciencia ficción, pero no lo es. En un laboratorio en Sylvester Comprehensive Cancer Center, el Dr. Jonathan Schatz y su equipo de científicos han utilizado CRISPR, la herramienta de manipulación de genomas, para manipular cambios cromosómicos específicos en células sanguíneas madre que luego se trasplantan a ratones. Estas células trasplantadas eventualmente provocan linfomas en estos ratones.
Esa es una explicación simplificada de un proceso complejo del cual el equipo del Dr. Schatz es pionero. Los investigadores de Sylvester han encontrado una nueva manera de desarrollar un modelo de neoplasia hematológica en ratones a través de las tan pregonadas técnicas CRISPR. Otros investigadores, explica, han utilizado la herramienta de manipulación de genomas para cortar información del ADN problemática y luego reemplazarla con un fragmento de material genético diferente. Sin embargo, el Dr. Schatz ha creado un cambio en el material genético que finalmente provoca un cáncer.
Para entender la importancia de este avance, aquí presentamos una breve clase de ciencias.
Las técnicas CRISPR, conocidas como CRISPR-Cas9 en los círculos científicos, significa repeticiones palindrómicas cortas, agrupadas y regularmente interespaciadas. Originalmente, es un mecanismo de defensa en determinados tipos de bacterias, pero se ha diseñado para que funcione como tijeras moleculares. Esto se debe a que Cas9, una enzima, puede cortar cadenas de ADN.
Ciertas características de las técnicas CRISPR permiten que los científicos corten y corrijan las secuencias de ADN para modificar las funciones de los genes.
“En un entorno de investigación, las posibles aplicaciones son ilimitadas”, explica el Dr. Schatz, profesor adjunto de la facultad de medicina. “Las técnicas CRISPR son una herramienta extremadamente poderosa porque permite la manipulación de los genomas de una forma muy precisa y eficaz”.
Desde su desarrollo hace algunos años, las técnicas CRISPR se han convertido en una herramienta de investigación poderosa en el laboratorio. También se han utilizado para mejorar los cultivos y tienen una amplia variedad de usos médicos posibles, especialmente para enfermedades genéticas, pero la mayoría se encuentra en las primeras etapas de desarrollo. Tal vez, el uso que más llamó la atención de las técnicas CRISPR se reveló en noviembre de 2018, cuando un científico chino manifestó que había utilizado las técnicas CRISPR para manipular genes humanos para hacer que unas gemelas fuesen resistentes al VIH, un anuncio que conmocionó al mundo de la ciencia, ya que la mayoría de los investigadores coincide en que esta nueva herramienta no está lista para usarse en seres humanos.
En el laboratorio del Dr. Schatz, los investigadores no corrigieron ni evitaron la manifestación de una enfermedad.
En cambio, pudieron crear en células sanguíneas madre de ratones la misma reestructuración de cromosomas que se encuentra en un cáncer humano. Crearon un sistema que le indica a la proteína Cas9 que corte dos partes específicas del ADN. Cuando se producen esas rupturas en medio del ADN, a veces forman una translocación de los genes, es decir, como si los genes intercambiaran de pareja. Estas células translocadas luego se trasplantan en ratones para reemplazar las células sanguíneas madre propias del ratón que se han eliminado. Después de más de nueve meses, estas células translocadas comienzan a desarrollar un linfoma anaplásico de células grandes, un cáncer del sistema linfático que habitualmente solo afecta a adolescentes y adultos jóvenes.
En el experimento piloto, tres de los cuatro ratones desarrollaron este cáncer “que era muy similar al linfoma en los seres humanos”.
El cuarto ratón desarrolló un tipo de linfoma diferente, y más raro, que también afecta a los seres humanos. Actualmente, el equipo del Dr. Schatz está esperando los resultados en un nuevo grupo de ratones a los que se les trasplantaron estos genes translocados. “Veremos los resultados dentro de cinco o seis meses”, explica.
Otros investigadores, señala, han trasplantado “combinaciones agresivas de genes que provocan cáncer” para acelerar el desarrollo del cáncer en ratones de laboratorio para estudios. Pero él prefiere “una evolución natural de la enfermedad que sea más parecida a la evolución en los seres humanos. En lugar de manipularlo, solo queríamos la translocación cromosómica”.
Ahora, el equipo del Dr. Schatz está utilizando las técnicas CRISPR para crear oncogenes, genes con el potencial de provocar cáncer, que se transformarán en otros linfomas y leucemias.
“Crear modelos de una enfermedad en el laboratorio nos ofrece un sistema para estudiar la biología de la enfermedad”, explica el Dr. Schatz. “También nos permitirá, a nosotros y a otros investigadores, realizar experimentos de tratamiento para desarrollar y optimizar las terapias”.
Los hallazgos del equipo se presentaron en la reunión anual de la Sociedad Americana de Hematología (American Society of Hematology) en diciembre de 2018. Actualmente, se está realizando una revisión por pares del estudio para su publicación.
Ana Veciana-Suárez, columnista invitada
Ana es una colaboradora habitual de University of Miami Health System. Es una autora y periodista reconocida, que trabajó en The Miami Herald, The Miami News y The Palm Beach Post. Visite su sitio web anavecianasuarez.com o sígala en Twitter a través de @AnaVeciana.
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