El nuevo avance de CRISPR puede resolver un dilema clave
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Una mutación exclusiva de ciertos tumores cancerosos es un posible faro de referencia para implementar de forma segura las enzimas de edición de genes CRISPR para desarmar el ADN que hace que las células cancerosas sean resistentes al tratamiento, mientras ignora el gen en las células normales donde es fundamental para una función saludable, según un nuevo estudio del Instituto de Edición de Genes de ChristianaCare en la revista Molecular Cancer Research.
«Este avance aborda un gran desafío con el uso de CRISPR en pacientes con cáncer, que es garantizar que pueda distinguir entre una célula tumoral y una célula normal», dijo Eric Kmiec, Ph.D., director del Instituto de edición de genes de ChristianaCare y director autor del estudio.
Según un comentario de los editores de revistas que acompañan al estudio, el proceso desarrollado por el Instituto de Edición de Genes puede «proporcionar una base empírica para el uso de la terapia génica dirigida por CRISPR en células tumorales sólidas y continuar avanzando en el uso de esta tecnología más cerca de la implementación clínica». Los editores de la revista elogiaron el estudio por «informar sobre la cinética molecular de la actividad de CRISPR en células de cáncer de pulmón por primera vez».
Kmiec dijo que el objetivo principal del estudio era utilizar con éxito CRISPR para eliminar un gen llamado NRF2 que protege a los tumores de cáncer de pulmón de carcinoma de células escamosas de ser afectados por la quimioterapia o la radiación, pero sin afectar las células normales. En las células normales, NRF2 puede ayudar a protegerlas de varios tipos de daños.
Kmiec dijo que el Instituto de edición de genes ha realizado múltiples pruebas en animales para establecer que desactivar NRF2 con CRISPR aumenta la sensibilidad a la quimioterapia. Ahora están realizando pruebas en animales para confirmar aún más la orientación selectiva de NRF2 en tumores de células escamosas y para evaluar cualquier problema de seguridad a fin de sentar las bases para un ensayo clínico en pacientes. El ensayo evaluaría si el uso de CRISPR para eliminar el gen NRF2 en tumores de cáncer de pulmón de carcinoma de células escamosas mejora la eficacia de los tratamientos de quimioterapia y radiación convencionales. El estudio señala que la presencia del gen NRF2 en los tumores confiere un «pronóstico sombrío» porque evita que estas terapias reduzcan o destruyan los tumores.
Pero Kmiec dijo que hay varios otros tipos de cáncer, incluido el de esófago, cabeza y cuello, y ciertas formas de cáncer uterino y de vejiga, que tienen características similares. Producen tumores que frecuentemente están protegidos por el gen NRF2. Y al igual que los tumores de células escamosas, también tienen mutaciones que crean lo que técnicamente se conoce como un sitio PAM (abreviatura de motivo adyacente del protoespaciador) que puede servir como objetivo para mantener las ediciones CRISPR enfocadas exclusivamente en los tumores.
Kmiec y la autora principal, Kelly Banas, dijo que el gen NRF2 generalmente aparece temprano en el desarrollo del tumor y puede detectarse mediante las pruebas de diagnóstico existentes. Dijeron que moverse rápidamente con CRISPR para deshabilitar NRF2 podría mejorar la eficacia de los tratamientos convencionales y potencialmente reducir las dosis requeridas para reducir los tumores.
«En cierto modo, estamos tratando de utilizar la herramienta más avanzada en la ciencia médica para mejorar la eficacia de algunos de los pilares del tratamiento convencional del cáncer», dijo Banas.
Banas dijo que la inspiración para el estudio surgió durante una conferencia de especialistas en cáncer de pulmón que incluyó una discusión sobre las secuencias genéticas que son únicas a los tumores de células escamosas. Dijo que luego se dispuso a explorar si una de estas mutaciones podría servir como un «sitio de reconocimiento» para una enzima CRISPR.
«Básicamente, estaba buscando algo exclusivo del gen NRF2 en las células tumorales que pudiera esencialmente decirle a CRISPR ‘aquí está el sitio donde se supone que debo enlazar y hacer mi trabajo’, dijo. «Sin ninguna terapia dirigida disponible para este tipo de cáncer de pulmón, la capacidad de usar CRISPR para desarmar de manera segura un mecanismo clave que permite que los tumores crezcan incluso cuando reciben quimioterapia podría ser un avance importante».
CRISPR significa «repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas». Es un mecanismo de defensa que se encuentra en las bacterias que pueden reconocer y cortar el ADN de los virus invasores. Los científicos han aprendido a modificar este mecanismo para que pueda «editar» secuencias específicas de código de ADN. En aplicaciones para pacientes, el objetivo es usar CRISPR para reparar genes defectuosos que pueden causar enfermedades o eliminar o anular secuencias que causan problemas. Pero surgen desafíos cuando las secuencias en cuestión están presentes tanto en células sanas como enfermas.
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Los científicos informan que CRISPR restablece la eficacia del tratamiento del cáncer de pulmón Más información: Kelly Banas et al, Kinetics of Nuclear Uptake and Site-Specific DNA Cleavage during CRISPR-Directed Gene Editing in Células tumorales sólidas, Investigación molecular del cáncer (2020). DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-19-1208 Información de la revista: Molecular Cancer Research
Proporcionado por ChristianaCare Gene Editing Institute Cita: Nuevo avance de CRISPR puede resolver dilema clave (2 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-crispr-advance-key-quandary.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.