Desarrollo de nuevos modelos de cáncer de pulmón en ratones
Personal investigador de las unidades de Innovación Biomédica y Aplicaciones Médicas del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) en colaboración con el CIBERONC–organismo dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades– han desarrollado una nueva metodología que optimiza la generación de modelos de cáncer de pulmón en ratones, investigación recientemente publicada en la revista “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” (PNAS, por sus siglas en inglés).
Mirentxu Santos y Rodolfo Murillas, investigadores del CIEMAT -que pertenecen también al Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC) y al Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital 12 de Octubre (IIS-H12O)-han coordinado los trabajos en los que participan investigadores de la Universidad de Dublin y del Instituto de Salud Carlos III, coautores del artículo.
En concreto, el estudio publicado ha desarrollado una nueva metodología que permite introducir mutaciones genéticas en el tejido pulmonar y así estudiar su impacto y crecimiento tumoral para avanzar en el estudio del cáncer de pulmón. Este hecho supone un avance importante puesto que reduce los tiempos y los costes en gran medida al acelerar la generación de modelos tumorales, demostrando la eficacia de este método.
Los estudios que abordan e interrelacionan los datos de los modelos de ratón y análisis humanos ofrecen las mejores perspectivas para desafiar al cáncer en general y al de pulmón en particular. Sin embargo, las tecnologías convencionales de generación de modelos son extremadamente laboriosas, costosas y se basan en complejos programas de cría que pueden durar años. Esta investigación se ha realizado en modelos de ratón para establecer la implicación de un conjunto de variaciones genéticas en el desarrollo tumoral.
Cabe destacar que esta investigación ha utilizado herramientas de edición génica implementando tecnología CRISPR/Cas9 para generar nuevos modelos de cáncer de pulmón en los que las alteraciones causantes del cáncer se indujeron directamente en las células adultas del tracto respiratorio, lo que supone un importante ahorro de tiempo. Otra novedad en el estudio ha sido la utilización de biomateriales sintéticos (polímeros catiónicos) para la administración de los reactivos CRISPR/Cas9 a células epiteliales pulmonares adulta, que han servido como nanopartículas transportadores de los componentes necesarios para la edición génica directamente a las células diana. Además, la metodología desarrollada permite una ventaja adicional y es su uso en ratones adultos de cualquier fondo genético (puro, mixto e incluso inmunodeficientes), que se podrían adquirir comercialmente y sin ninguna manipulación ni modificación genética previa.
Gracias al uso de la tecnología de edición génica se ha desarrollado un modelo de carcinoma microcítico o de células pequeñas de pulmón que reproduce las mismas características de la enfermedad en humanos y revela fuertes similitudes con los modelos desarrollados previamente con tecnologías convencionales. Como resultado del estudio y prueba de concepto se ha establecido un sistema de evaluación de la edición génica basado en un gen informador, también denominado “reporter Tomato”.
Este trabajo en el que han participado los grupos del CIBERONC liderados por Jesús M. Paramio del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y Gema Moreno de la Universidad Autónoma de Madrid ha sido posible gracias a las subvenciones obtenidas del Instituto de Salud Carlos III y del Fondo Europeo de Desarrollo Regional; la Asociación Española contra el Cáncer; Science Foundation Ireland (SFI) y EB-Research Network.