Usando el sistema de edición de genes, los científicos han logrado generar en ratones tumores de colon, muy similares a los que desarrollan los humanos, y estudiar la progresión metastásica del mismo del colon al hígado, lo que es la causa más común de muerte por cáncer de colon. Esto puede suponer, por tanto, un antes y un después a la hora de entender cómo progresa la enfermedad y en la creación de terapias encaminadas a frenar esta patología.
Gracias al uso de la tecnología CRISPR, el desarrollo de los tumores en los roedores para su estudio ha pasado de tardar varios años a sólo unos meses
El proyecto se basa en el trabajo reciente de Tyler Jacks, director del Instituto Koch, que también ha utilizado CRISPR, para generar tumores pulmonares y hepáticos en ratones. “Las tecnologías basadas en CRISPR han comenzado a revolucionar muchos aspectos de la investigación del cáncer, incluyendo la construcción de modelos en ratón de la enfermedad con mayor velocidad y mayor precisión. Este estudio es un buen ejemplo de ambos", explica Jacks.La principal aportación de este proyecto con respecto a lo que se venía haciendo hasta ahora es, según destacan los desarrolladores, el tiempo que se requiere para desarrollar tumores en los roedores y, por tanto, en estudiarlos, que ha pasado de varios años a apenas unos meses.
UN SISTEMA MÁS REAL Y SENCILLO
Según explica Omer Yilmaz, profesor asistente de biología del MIT y principal autor del proyecto, en los últimos años se venía trabajando con dos sistemas, pese a sus limitaciones. Uno era el crecimiento de células cancerosas humanas en líneas llamadas “bidimensionales” en el laboratorio, pero que “realmente no reproducen el complejo entorno vivo de un tumor". Por otra parte, la ingeniería genética permitía generar mutaciones que predisponen a los ratones a desarrollar cáncer, pero la reproducción de estos roedores podía tardar años.
Con el nuevo enfoque, sin embargo, el proceso se reduce a unos pocos meses e implican una ingeniería muy básica gracias al CRISPR. Para ello, previamente, los investigadores trabajaron en el desarrollo de organoides, tejidos celulares vivos tridimensionales, que sirven de transporte para hacer llegar las células modificadas genéticamente para desarrollar cáncer hasta el colon del animal, mediante una colonoscopia.
Una vez que las células tumorales se establecen en los ratones, los investigadores pueden introducir mutaciones adicionales en cualquier momento, para estudiar la progresión del cáncer
“Hemos sido capaces de trasplantar estos miniorganoides tumorales en 3D en el colon de los ratones receptores y recapitular muchos aspectos de la enfermedad humana”, explica Yilmaz. Una vez que los tumores se establecen en los ratones, los investigadores pueden introducir mutaciones adicionales en cualquier momento, lo que les permite estudiar la influencia de cada mutación en la iniciación del tumor, la progresión y la metástasis.Y es que, como señala, Tuomas Tammela, científico investigador en el Instituto Koch, en los humanos “las mutaciones son adquiridas con el tiempo a medida que el tumor progresa y se vuelve más agresivo, más invasivo y más metastásico. Ahora podemos modelar esto en ratones".
Los organiodes entregados en el colon de los animales portaban una forma mutada del gen APC, que inicia el cáncer en el 80% de los pacientes con cáncer de colon. Una vez que los tumores se establecieron, introdujeron además una forma mutada de KRAS, otro gen que se encuentra comúnmente en el colon y muchos otros cánceres. Así, demostraron que la técnica CRISPR puede usarse para modelar muy rápidamente cualquier posible gen asociado al cáncer.
HACIA LA MEDICINA PERSONALIZADA
Por otro lado, la posibilidad de desarrollar células tumorales en organoides y trasplantarlos en los rodeadores también podría suponer, como indican los desarrolladores, un paso hacia adelante a la hora de realizar una medicina personalizada para el paciente, en la que probar diversas opciones de tratamiento contra las células del propio tumor.
"Permite a los investigadores tener un modelo muy flexible para estudiar múltiples aspectos del cáncer colorrectal, desde la biología básica de los genes implicados en la progresión y la metástasis, hasta la prueba de fármacos potenciales", señala Fernando Camargo, profesor de biología regenerativa de la Universidad de Harvard.
Tras estos hallazgos, los investigadores pretenden ahora usar estas técnicas para estudiar cómo otros factores como el metabolismo, la dieta y el envejecimiento afectan el desarrollo del cáncer de colon.