LA NUEVA HERRAMIENTA RASTREADORA DEL CÁNCER, CRISPR

Cuando un cáncer se ubica en un lugar concreto del cuerpo, éste a menudo puede ser tratado con cirugía u otras terapias. Sin embargo, gran parte de la mortalidad asociada con el cáncer se debe a la metástasis.

El momento justo cuando se forma la metástasis es fugaz, perdido en los millones de divisiones que se producen en un tumor. "Por lo general, estos eventos son imposibles de monitorear en tiempo real", explicó Jonathan Weissman, miembro del Instituto Whitehead, en Estados Unidos.

Este profesor y médico se preguntaba si era posible detectar este momento exacto en el que un tumor se vuelve un problema generalizado y hallar la forma de observar en tiempo real como las células tumorales se dividen y expanden por todo el cuerpo para trazar un árbol genealógico de ellas. Y eso es lo que él y su equipo han conseguido gracias al empleo de la tecnología de edición genética CRISPR.

"Ahora podemos examinar las ramificaciones en la división celular y rastrear el linaje de cada célula para encontrar el momento en que una sola célula tumoral se volvió rebelde extendiendo su progenie al resto del cuerpo" explicaron los autores cuya investigación se publicará esta semana en la revista Science. "Con este nuevo método, ahora podemos preguntarnos y responder a preguntas como: ¿con qué frecuencia hace metástasis un tumor? ¿de dónde provienen las metástasis? ¿hacia dónde van?. A partir de ahora, el seguimiento de la historia de un tumor in vivo nos revelará nuevos aspectos de la biología del cáncer que hasta el momento eran invisibles", concretó Weissman.

Normalmente, los científicos habían rastreado los linajes de las células cancerígenas comparando mutaciones compartidas y variaciones en sus estructuras de ADN. Estos métodos, sin embargo, siempre han dependido hasta cierto punto de que existieran suficientes mutaciones naturales u otros marcadores que evidenciaran con precisión las pautas reproductivas de las células.

En el momento en el que Weissman y los coautores Jeffrey Quinn, y Matthew Jones, vieron la oportunidad de emplear la tecnología CRISPR: concretamente un método desarrollado por la también coautora del estudio Michelle Chan que sirvió para rastrear la evolución del tumor en forma embrionaria y que luego facilitaría en rastreo de su expansión.

Para lo en lugar de esperar a que un linaje de células cancerígenas presentara suficientes marcadores específicos para rastrear, los investigadores decidieron usar el método de Chan para agregar marcadores ellos mismos.

"Básicamente, la idea es diseñar una célula que tenga una especie "bloc de notas" (scratchpad) genómico de ADN, que luego se pueda 'escribir' usando CRISPR", explicó Weissman. Esta 'escritura' en el genoma se realiza de tal manera que se vuelve hereditaria, lo que significa que la descendencia de una célula conservará la información que se añadió, lo que permitirá hacer un seguimiento detallado de las mismas.

Para crear este "scratchpad", Weissman diseñó células cancerígenas humanas con genes añadidos: uno para la proteína bacteriana Cas9, las famosas "tijeras moleculares" utilizadas en los métodos de edición del genoma CRISPR, otros para proteínas brillantes para microscopía, y algunas secuencias que servirían como objetivos para la tecnología CRISPR. Luego, imitando un cáncer de pulmón implantaron células cancerígenas humanas modificadas en un modelo en ratones diseñado por el biólogo del cáncer de la Universidad de California, Trever Bivona.

Los ratones con tumores pulmonares humanos a menudo exhibían metástasis agresivas, por lo que los investigadores pensaron que se trataría de un buen modelo para rastrear la progresión del cáncer en tiempo real. Cuando las células comenzaron a dividirse, Cas9 hizo pequeños cortes de ADN en los lugares para los que había sido programada que serían reparadas por las células. Este corte y reparación ocurrió al azar en casi todas las generaciones, creando un mapa de divisiones celulares que Weissman y el equipo pudieron rastrear utilizando los modelos informáticos desarrollados por el científico informático de la Universidad de California, Berkeley, Nir Yosef.

Fuentes: Clarín, National Geographic