Cada color representa una ubicaci\u00f3n diferente en el cuerpo. Un \u00e1rbol muy colorido muestra un fenotipo altamente metast\u00e1sico, donde los descendientes de una c\u00e9lula saltaron muchas veces entre diferentes tejidos. Un \u00e1rbol que es principalmente de un color representa una c\u00e9lula menos metast\u00e1sica. Cr\u00e9dito: Jeffrey Quinn\/Instituto Whitehead <\/p>\n
Cuando el c\u00e1ncer se limita a un punto del cuerpo, los m\u00e9dicos a menudo pueden tratarlo con cirug\u00eda u otras terapias. Gran parte de la mortalidad asociada con el c\u00e1ncer, sin embargo, se debe a su tendencia a hacer met\u00e1stasis, enviando semillas de s\u00ed mismo que pueden echar ra\u00edces por todo el cuerpo. El momento exacto de la met\u00e1stasis es fugaz, perdido en los millones de divisiones que se producen en un tumor. \u00abPor lo general, estos eventos son imposibles de monitorear en tiempo real\u00bb, dijo Jonathan Weissman, miembro del Instituto Whitehead. <\/p>\n
Ahora, los investigadores dirigidos por Weissman, quien tambi\u00e9n es profesor de biolog\u00eda en el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts e investigador del Instituto M\u00e9dico Howard Hughes, han convertido una herramienta CRISPR en una forma de hacer precisamente eso. En un art\u00edculo publicado el 21 de enero en Science, el laboratorio de Weissman, en colaboraci\u00f3n con Nir Yosef, cient\u00edfico inform\u00e1tico de la Universidad de California, Berkeley, y Trever Bivona, bi\u00f3logo del c\u00e1ncer de la Universidad de California, San Francisco (UCSF), trata el c\u00e1ncer c\u00e9lulas de la forma en que los bi\u00f3logos evolutivos podr\u00edan ver las especies, trazando un \u00e1rbol geneal\u00f3gico intrincadamente detallado. Al examinar las ramas, pueden rastrear el linaje de la c\u00e9lula para encontrar cu\u00e1ndo una sola c\u00e9lula tumoral se volvi\u00f3 rebelde, extendiendo su progenie al resto del cuerpo.<\/p>\n
\u00abCon este m\u00e9todo, puede hacer preguntas como: ‘ \u00bfCon qu\u00e9 frecuencia hace met\u00e1stasis este tumor? \u00bfDe d\u00f3nde vienen las met\u00e1stasis? \u00bfAd\u00f3nde van?’\u201d, dijo Weissman. \u00abAl poder seguir la historia del tumor in vivo, se revelan diferencias en la biolog\u00eda del tumor que de otro modo ser\u00edan invisibles\u00bb.<\/p>\n
C\u00e9lulas de papel rayado<\/p>\n
Los cient\u00edficos han rastreado la linajes de c\u00e9lulas cancerosas en el pasado mediante la comparaci\u00f3n de mutaciones compartidas y otras variaciones en sus planos de ADN. Estos m\u00e9todos, sin embargo, dependen hasta cierto punto de que haya suficientes mutaciones naturales u otros marcadores para mostrar con precisi\u00f3n las relaciones entre las c\u00e9lulas.<\/p>\n
Ah\u00ed es donde Weissman y los coautores Jeffrey Quinn, entonces investigador postdoctoral en Weissman’s lab, y Matthew Jones, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Weissman, vieron la oportunidad de usar la tecnolog\u00eda CRISPR espec\u00edficamente, un m\u00e9todo desarrollado por Michelle Chan, miembro del Weissman Lab, para rastrear el desarrollo de embriones y facilitar el rastreo.<\/p>\n
En lugar de simplemente esperar que un linaje de c\u00e1ncer conten\u00eda suficientes marcadores espec\u00edficos de linaje para rastrear, los investigadores decidieron usar el m\u00e9todo de Chan para agregar marcadores ellos mismos. \u00abB\u00e1sicamente, la idea es dise\u00f1ar una c\u00e9lula que tenga un borrador gen\u00f3mico de ADN, que luego se pueda ‘escribir’ usando CRISPR\u00bb, dijo Weissman. Esta ‘escritura’ en el genoma se realiza de tal manera que se vuelve heredable, lo que significa que la descendencia de una c\u00e9lula tendr\u00eda la ‘escritura’ de sus c\u00e9lulas madre y c\u00e9lulas abuelas registradas en su genoma.<\/p>\n
Para Weissman dise\u00f1\u00f3 c\u00e9lulas cancerosas humanas con genes adicionales: una para la prote\u00edna bacteriana Cas9, las famosas \u00abtijeras moleculares\u00bb utilizadas en los m\u00e9todos de edici\u00f3n del genoma CRISPR, otras para prote\u00ednas brillantes para microscop\u00eda, y algunas secuencias que servir\u00edan como objetivos para la tecnolog\u00eda CRISPR.<\/p>\n
Luego implantaron miles de c\u00e9lulas cancerosas humanas modificadas en ratones, simulando un tumor de pulm\u00f3n (un modelo desarrollado por el colaborador Bivona). Los ratones con tumores de pulm\u00f3n humano a menudo presentan met\u00e1stasis agresivas, por lo que los investigadores razonaron que proporcionar\u00edan un buen modelo para rastrear la progresi\u00f3n del c\u00e1ncer en tiempo real.<\/p>\n
A medida que las c\u00e9lulas comenzaron a dividirse, Cas9 hizo peque\u00f1os cortes en estos sitios objetivo. . Cuando la c\u00e9lula repar\u00f3 los cortes, repar\u00f3 o elimin\u00f3 algunos nucle\u00f3tidos aleatorios, lo que llev\u00f3 a una secuencia de reparaci\u00f3n \u00fanica llamada indel. Este corte y reparaci\u00f3n ocurrieron al azar en casi todas las generaciones, creando un mapa de divisiones celulares que Weissman y el equipo luego pudieron rastrear utilizando modelos inform\u00e1ticos especiales que crearon trabajando con Yosef, un cient\u00edfico inform\u00e1tico.<\/p>\n
Revelando el invisible<\/p>\n
El seguimiento de celdas de esta manera arroj\u00f3 algunos resultados interesantes. Por un lado, las c\u00e9lulas tumorales individuales eran muy diferentes entre s\u00ed de lo que esperaban los investigadores. Las c\u00e9lulas que utilizaron los investigadores proced\u00edan de una l\u00ednea celular establecida de c\u00e1ncer de pulm\u00f3n humano llamada A549. \u00abUno pensar\u00eda que ser\u00edan relativamente homog\u00e9neos\u00bb, dijo Weissman. \u00abPero, de hecho, vimos diferencias dram\u00e1ticas en la propensi\u00f3n de diferentes tumores a hacer met\u00e1stasis incluso en el mismo rat\u00f3n. Algunos tuvieron una cantidad muy peque\u00f1a de eventos metast\u00e1sicos, y otros realmente saltaban r\u00e1pidamente\u00bb.<\/p>\n
Para encontrar Para averiguar de d\u00f3nde proced\u00eda esta heterogeneidad, el equipo implant\u00f3 dos clones de la misma c\u00e9lula en diferentes ratones. A medida que las c\u00e9lulas proliferaban, los investigadores descubrieron que sus descendientes metastatizaban a un ritmo notablemente similar. Este no fue el caso con la descendencia de diferentes c\u00e9lulas de la misma l\u00ednea celular; las c\u00e9lulas originales aparentemente hab\u00edan desarrollado diferentes potenciales metast\u00e1sicos a medida que la l\u00ednea celular se mantuvo durante muchas generaciones.<\/p>\n
Los cient\u00edficos luego se preguntaron qu\u00e9 genes eran responsables de esta variabilidad entre las c\u00e9lulas cancerosas de la misma l\u00ednea celular. As\u00ed que comenzaron a buscar genes que se expresaran de manera diferente entre tumores no metast\u00e1sicos, d\u00e9bilmente metast\u00e1sicos y altamente metast\u00e1sicos.<\/p>\n
Muchos genes se destacaron, algunos de los cuales se sab\u00eda previamente que estaban asociados con la met\u00e1stasis, aunque no estaba claro si estaban impulsando la met\u00e1stasis o simplemente un efecto secundario de la misma. Uno de ellos, el gen que codifica la prote\u00edna Keratin 17, se expresa mucho m\u00e1s fuertemente en los tumores de baja met\u00e1stasis que en los de alta met\u00e1stasis. \u00abCuando derribamos o sobreexpresamos la queratina 17, mostramos que este gen en realidad controlaba la invasividad de los tumores\u00bb, dijo Weissman.<\/p>\n
Ser capaz de identificar los genes asociados con la met\u00e1stasis de esta manera podr\u00eda ayudar a los investigadores a responder preguntas sobre c\u00f3mo evolucionan y se adaptan los tumores. \u00abEs una forma completamente nueva de observar el comportamiento y la evoluci\u00f3n de un tumor\u00bb, dijo Weissman. \u00abCreemos que se puede aplicar a muchos problemas diferentes en la biolog\u00eda del c\u00e1ncer\u00bb.<\/p>\n
\u00bfDe d\u00f3nde vino, ad\u00f3nde fue?<\/p>\n
El m\u00e9todo CRISPR de Weissman tambi\u00e9n permiti\u00f3 a los investigadores rastrear con m\u00e1s detalles a d\u00f3nde fueron las c\u00e9lulas metast\u00e1sicas en el cuerpo y cu\u00e1ndo. Por ejemplo, la progenie de una c\u00e9lula cancerosa implantada experiment\u00f3 met\u00e1stasis cinco veces distintas, extendi\u00e9ndose cada vez desde el pulm\u00f3n izquierdo a otros tejidos, como el pulm\u00f3n derecho y el h\u00edgado. Otras c\u00e9lulas dieron un salto a un \u00e1rea diferente y luego hicieron met\u00e1stasis nuevamente desde all\u00ed.<\/p>\n
Estos movimientos se pueden mapear claramente en \u00e1rboles filogen\u00e9ticos (ver imagen), donde cada color representa una ubicaci\u00f3n diferente en el cuerpo. Un \u00e1rbol muy colorido muestra un fenotipo altamente metast\u00e1sico, donde los descendientes de una c\u00e9lula saltaron muchas veces entre diferentes tejidos. Un \u00e1rbol que es principalmente de un color representa una c\u00e9lula menos metast\u00e1sica.<\/p>\n
Mapear la progresi\u00f3n del tumor de esta manera permiti\u00f3 a Weissman y su equipo hacer algunas observaciones interesantes sobre la mec\u00e1nica de la met\u00e1stasis. Por ejemplo, algunos clones sembraron de la manera de un libro de texto, viajando desde el pulm\u00f3n izquierdo, donde comenzaron, a distintas \u00e1reas del cuerpo. Otros sembraron de manera m\u00e1s err\u00e1tica, movi\u00e9ndose primero a otros tejidos antes de hacer met\u00e1stasis nuevamente desde all\u00ed.<\/p>\n
Uno de esos tejidos, el tejido linf\u00e1tico mediast\u00ednico que se encuentra entre los pulmones, parece ser una especie de centro, dijo el coautor principal. Jeffrey Quinn. \u00abSirve como una estaci\u00f3n de paso que conecta las c\u00e9lulas cancerosas con toda esta tierra f\u00e9rtil que luego pueden ir y colonizar\u00bb, dijo.<\/p>\n
Terap\u00e9uticamente, el descubrimiento de \u00abcentros\u00bb de met\u00e1stasis como este podr\u00eda ser extremadamente \u00fatil. \u00abSi enfoca las terapias contra el c\u00e1ncer en esos lugares, podr\u00eda ralentizar la met\u00e1stasis o prevenirla en primer lugar\u00bb, dijo Weissman.<\/p>\n
En el futuro, Weissman espera ir m\u00e1s all\u00e1 de simplemente observar el \u00abEs como con la mec\u00e1nica newtoniana: si conoces la velocidad, la posici\u00f3n y todas las fuerzas que act\u00faan sobre una pelota, puedes averiguar a d\u00f3nde ir\u00e1 la pelota en cualquier momento en el futuro\u00bb, dijo Weissman. \u201cEsperamos hacer lo mismo con las c\u00e9lulas. Queremos construir esencialmente una funci\u00f3n de lo que impulsa la diferenciaci\u00f3n de un tumor, y luego ser capaces de medir d\u00f3nde est\u00e1n en un momento dado y predecir d\u00f3nde estar\u00e1n en el futuro\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores son optimistas de que poder rastrear los \u00e1rboles geneal\u00f3gicos de c\u00e9lulas individuales en tiempo real tambi\u00e9n resultar\u00e1 \u00fatil en otros entornos.\u00bbCreo que desbloquear\u00e1 una dimensi\u00f3n completamente nueva de lo que pensamos como una cantidad medible en biolog\u00eda\u00bb, dijo el coautor Matthew Jones. \u00abEso es lo realmente interesante de este campo en general: estamos redefiniendo lo que es invisible y lo que es visible\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El mapa muestra c\u00f3mo se propagan las c\u00e9lulas cancerosas a trav\u00e9s del cuerpo M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> JJ Quinn el al., \u00abLos linajes unicelulares revelan las tasas, las rutas y los impulsores de la met\u00e1stasis en los xenoinjertos de c\u00e1ncer\u00bb, Science (2021). science.sciencemag.org\/ lookup\/ …1126\/science.abc1944 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por Cita<\/strong> del Instituto Whitehead para la Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica: Usando la tecnolog\u00eda CRISPR, el equipo rastrea el linaje de c\u00e9lulas cancerosas individuales a medida que proliferan y metastatizan en tiempo real (21 de enero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https:\/\/medicalxpress. com\/news\/2021-01-crispr-technology-team-tracks-lineage.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cada color representa una ubicaci\u00f3n diferente en el cuerpo. Un \u00e1rbol muy colorido muestra un fenotipo altamente metast\u00e1sico, donde los descendientes de una c\u00e9lula saltaron muchas veces entre diferentes tejidos. Un \u00e1rbol que es principalmente de un color representa una c\u00e9lula menos metast\u00e1sica. Cr\u00e9dito: Jeffrey Quinn\/Instituto Whitehead Cuando el c\u00e1ncer se limita a un punto … Continuar leyendo \u00abUsando la tecnolog\u00eda CRISPR, el equipo rastrea el linaje de c\u00e9lulas cancerosas individuales a medida que proliferan y hacen met\u00e1stasis en tiempo real\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-13063","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13063","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13063"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13063\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13063"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13063"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13063"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}