La edición de genes CRISPR/Cas9 aumenta la eficacia de la terapia de ultrasonido contra el cáncer
La irradiación de ultrasonido de un tumor hace que una nanopartícula lipídica (dibujo que se muestra arriba) libere ROS dañinas y un sistema de edición de genes CRISPR/Cas9. Crédito: Adaptado de ACS Central Science 2021, DOI: 10.1021/acscentsci.1c01143
La terapia sonodinámica usa ultrasonido en combinación con medicamentos para liberar especies reactivas de oxígeno (ROS) dañinas en el sitio de un tumor. Sin embargo, el tratamiento no es muy efectivo porque las células cancerosas pueden activar los sistemas de defensa antioxidantes para contrarrestarlo. Ahora, los investigadores que informan en ACS Central Science han violado estas defensas con la edición de genes CRISPR/Cas9, lo que permite que la terapia sonodinámica reduzca los tumores de manera efectiva en un modelo de cáncer de hígado en ratones.
El carcinoma hepatocelular, la forma más común de cáncer de hígado, tiene un mal pronóstico y el tratamiento quirúrgico mediante la extirpación de una parte del hígado o el trasplante de un hígado sano no es adecuado para pacientes con una enfermedad más avanzada. Debido a que el ultrasonido puede penetrar profundamente en los tejidos, la terapia sonodinámica podría ser una forma eficaz y no invasiva de tratar el carcinoma hepatocelular. Pero actualmente, las células cancerosas pueden superar rápidamente la terapia mediante la activación de un gen llamado factor 2 relacionado con el factor nuclear eritroide 2 (NFE2L2), que despliega las defensas enzimáticas antioxidantes y de desintoxicación de las células. La tecnología de edición de genes CRISPR/Cas9 se ha utilizado para eliminar la expresión génica en el laboratorio. Entonces, Wei Feng, Huixiong Xu, Yu Chen y sus colegas se preguntaron si podrían aumentar la efectividad de la terapia sonodinámica usando esta tecnología para reducir la expresión de NFE2L2.
Como primer paso, los investigadores encapsularon el sistema CRISPR/Cas9 y una molécula precursora de ROS en nanopartículas lipídicas. Luego, trataron las células de carcinoma hepatocelular en una placa de Petri con las nanopartículas. Las nanopartículas de lípidos fueron absorbidas por los lisosomas de las células. El tratamiento con ultrasonido provocó la formación de ROS, que rompió los lisosomas y permitió que el sistema CRISPR/Cas9 ingresara al núcleo y anulara la expresión del gen NFE2L2. Las ROS también dañaron otros componentes celulares. Como resultado, una cantidad significativamente mayor de células cancerosas murió a causa de la terapia sonodinámica que sin la edición del gen NFE2L2.
A continuación, el equipo inyectó el tratamiento con nanopartículas en ratones con tumores de carcinoma hepatocelular humano implantados. Después de 15 días del tratamiento combinado de nanopartículas y ultrasonido, todos los tumores en los ratones desaparecieron y no regresaron. Los ratones tratados con terapia sonodinámica sola tenían menos tumores que los ratones no tratados, pero la adición del sistema CRISPR/Cas9 mejoró significativamente la eficacia de la terapia. Debido a que la edición de genes ocurre solo en tejidos tumorales bajo irradiación de ultrasonido, no causará mutaciones genéticas en tejidos sanos, dicen los investigadores.
Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y la Salud Municipal de Shanghái. Comisión.
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El estudio fomenta un enfoque cauteloso de la terapia CRISPR Más información: Haohao Yin et al, El sistema CRISPR/Cas9 controlado por ultrasonido aumenta la terapia sonodinámica del carcinoma hepatocelular, ACS Central Science (2021) ). DOI: 10.1021/acscentsci.1c01143 Información de la revista: ACS Central Science
Proporcionado por la American Chemical Society Cita: La edición del gen CRISPR/Cas9 aumenta la eficacia de la terapia contra el cáncer con ultrasonido ( 2021, 8 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-crisprcas9-gene-boosts-efectividad-ultrasound.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.