Las mutaciones genéticas son una de las principales causas de cáncer, y el seguimiento del papel de cada gen en la patogénesis del cáncer ha sido durante mucho tiempo una herramienta importante en la lucha contra una enfermedad que se espera que mate a más de 1,6 millones de personas este año.
Hace años, los científicos desarrollaron el método de genética avanzada: mensajes insertados en el genoma de la mosca de la fruta para identificar qué cambios genéticos condujeron a la enfermedad. Hasta la fecha, la capacidad de realizar el mismo tipo de estudio en órganos humanos ha sido imposible, pero una colaboración de varias instituciones, incluidos investigadores de Cornell y Weill Cornell Medicine, ha publicado una investigación sobre un método de ingeniería de tejidos que permite la detección genética avanzada en tejido humano.
El artículo, "Un modelo de colon humano recelularizado identifica genes impulsores del cáncer", se publicó el 11 de julio en Biotecnología de la naturaleza . Michael Shuler, el profesor de ingeniería Samuel B. Eckert y coautor principal del artículo, describió el trabajo de su equipo como "poderoso".
"Realmente no se pueden hacer experimentos muy bien en tejido humano", dijo, "por lo que tener un sistema humano, que le permite observar la genética en el contexto de un entorno controlado, es una técnica bastante poderosa".
El equipo creó un modelo de colon humano eliminando primero células del tejido de colon humano normal, mientras retiene la mayoría de las moléculas a las que se adhieren las células. Luego, el tejido se repobla con células obtenidas de muestras de pacientes de colonoscopia y de fuentes comerciales.
"Lo que realmente está tratando de hacer es proporcionar un microambiente que fomente la expresión adecuada de los genes en el sistema", dijo Shuler.
Luego, utilizando una técnica desarrollada en la década de 1990 para insertar secuencias específicas de ADN en un genoma, llamado transposón "La Bella Durmiente", el grupo rastreó los cambios genéticos que ocurrieron dentro del modelo de colon, que eran consistentes con los típicos principioscáncer colorrectal en estadio CCR.
Pruebas adicionales confirmaron que este modelo de colon recelularizado es capaz de replicar características clave de la progresión del CCR. El trabajo identificó 38 genes impulsores portadores de enfermedades, incluidos seis que no habían estado implicados previamente en la progresión del CCR.
Shuler admitió que si bien es imposible decir que el modelo proporciona una réplica exacta de la progresión del CCR dentro del cuerpo, "le brinda un sistema basado en humanos para caracterizar algunos de los pasos clave en el cáncer de colon en etapa avanzada, y eso es algoeso no ha sido posible. "
El modelo a escala milimétrica proporciona los principales elementos relevantes para los tejidos, incluida la estructura compleja, las interacciones célula-matriz y la ubicación conjunta fisiológica de múltiples tipos de células diferenciadas.
Nancy Jenkins, profesora de oncología en el Instituto de Investigación Metodista de Houston HMRI y coautora principal del artículo, dijo que esta técnica contribuirá en gran medida a satisfacer una necesidad insatisfecha en la investigación del cáncer.
"El colon humano recelularizado proporciona un nuevo y emocionante modelo para identificar genes que están mutados durante el paso más temprano en la metástasis tumoral", dijo Jenkins, un genetista del cáncer. "Nuestra esperanza es que una mejor comprensión de la genética de la metástasis tumoral conduzcaa mejores terapias moleculares dirigidas y / o biomarcadores para el tratamiento del cáncer de colon ".
Este estudio podría llevar a los investigadores a seguir dos direcciones, según la coautora principal Joyce Chen, una ex estudiante graduada de Cornell en ingeniería biomédica que ahora es una becaria postdoctoral que trabaja en un nuevo conjunto de problemas en el laboratorio de Harold Varmus, laProfesor de la Universidad Lewis Thomas en el Meyer Cancer Center en Weill Cornell Medicine.
"El primero sería mejorar nuestro modelo de tejido colorrectal actual y estudiar la relación con el sistema inmunológico", dijo. "También podríamos usar este modelo para investigar la última etapa de la enfermedad y la migración de células fuera deel tejido del colon y otros órganos, como el hígado ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Tom Fleischman. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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