Humanizando un gusano con CRISPR para luchar contra el cáncer

Imagen: Zeynep F. Altun

Un equipo de investigadores ha imitado en el C. elegans mutaciones genéticas que se encuentran en tumores humanos de mama, próstata y leucemias. Así han identificado vulnerabilidades que servirán para desarrollar terapias más eficaces.

A primera vista, un gusano que mide un milímetro y que hay que observarlo con lupa no se asemeja en nada a un ser humano. Sin embargo, el nematodo Caenorhabditis elegans, un animal modelo usado en investigación biomédica, tiene aproximadamente el mismo número de genes que tenemos los humanos, unos 20.000. Además, la mayoría de los genes humanos que están relacionados con enfermedades tienen un gen muy parecido, un ortólogo, en el gusano C. elegans.

Así, por ejemplo, el gen humano SF3B1 que se encuentra mutado en distintos tipos de cáncer, principalmente en leucemias, pero también en algunos tumores de mama o próstata, es muy similar al gen sftb-1 de C. elegans.

Son tan similares que cuando se observa la secuencia de aminoácidos de la proteína humana SF3B1 en sus regiones más afectadas por mutaciones del cáncer, el 89 % son idénticos. Precisamente alguno de estos aminoácidos conservados desde gusanos hasta humanos son los que se encuentran mutados en algunos tumores.

La mayoría de los genes humanos que están relacionados con enfermedades tienen un gen muy parecido en el gusano C. elegans

Un equipo científico del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) ha aprovechado estas similitudes y, a través de la técnica de edición génica CRISPR, ha imitado en C. elegans las mutaciones del gen SF3B1 que se encuentran en tumores humanos. El trabajo de investigación, en el que han colaborado investigadores del Instituto Pasteur de París, ha sido publicado en la revista PLoS Genetics.

Desplazamiento visto en microscopio de un gusano Caenorhabditis elegans hermafrodita,una especie de nematodo de la familia Rhabditidae que mide aproximadamente 1 mm de longitud y vive en ambientes templados. Por sus características ha sido un importante modelo de estudio para la biología, muy especialmente la genética del desarrollo, desde los años 1970. Pese a su tamaño, los miembros de esta especie poseen muchos de los órganos y sistemas de cualquier otro animal. Se alimenta de microorganismos, tales como la bacteria Escherichia coli. Es un organismo hermafrodita, aunque se producen en condiciones naturales un pequeño porcentaje de especímenes masculinos (menos del 0,05% del total)Imagen: Wikipedia / Bob Goldstein.

Diana para moléculas terapéuticas

De esta forma, se han identificado posibles puntos débiles o vulnerabilidades de las células cancerosas que tienen mutaciones en SF3B1. Los autores apuntan a tres factores que pueden funcionar como dianas para moléculas terapéuticas, de manera que maten a las células cancerígenas con la mutación en SF3B1 pero no a las células normales.

Gracias a la tecnología de CRISPR, el reemplazo funcional de proteínas de C. elegans por sus homólogas humanas permitirá usar estos gusanos humanizados para investigar mecanismos de enfermedad y pronosticar la implicación ciertas mutaciones en el desarrollo de enfermedades. Este sistema también serviría para buscar nuevos fármacos de una manera rápida, eficiente, y éticamente responsable.

Referencia bibliográfica: ​ Xènia Serrat, Dmytro Kukhtar, Eric Cornes, Anna Esteve-Codina, Helena Benlloch, Germano Cecere, Julián Cerón. PLoS Genetics (21 de octubre de 2019). https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008464

Fuente: Agencia SINC / IBIDELL

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