El laboratorio de Leonard Zon, MD, en el Boston Children's Hospital ha estado interesado desde hace mucho tiempo en producir células madre sanguíneas en cantidad con fines terapéuticos. Buscando una forma de evaluar su presencia en el pez cebra, su modelo de investigación de referencia, decidieronal gen MYB, un marcador de células madre sanguíneas. Para detectar las células, Joseph Mandelbaum, un candidato a doctorado en el laboratorio, colocó una etiqueta verde fluorescente en MYB, fácilmente visible en embriones transparentes de pez cebra.
"Fue una verdadera línea de trabajo para nosotros", dice Zon, quien dirige el Programa de Investigación de Células Madre en Boston Children's.
La línea también ha demostrado ser valiosa para descubrir medicamentos contra el cáncer. Además de ser un marcador de células madre sanguíneas, MYB es un oncogén.
Hace unos cinco años, Zon estaba en una reunión sobre el cáncer y se encontró por casualidad con Jeff Kaufman, quien también estaba interesado en MYB. Kaufman estaba emocionado de escuchar sobre el pez cebra MYB fluorescente de Zon, que se reproduce rápidamente, puede estudiarse a escala y es sorprendentemente similara los humanos genéticamente. Preguntó si Zon había oído hablar alguna vez del carcinoma adenoide quístico, y nació una colaboración.
dirigido a un conductor de cáncer
Kaufman había fundado la Fundación de Investigación de Carcinoma Quístico Adenoideo con su esposa, Marnie, en 2005, después de que ella sintió un bulto debajo de la mandíbula y le diagnosticaron una neoplasia maligna rara, a menudo mortal. ACC generalmente comienza en las glándulas salivales, pero puedetambién aparecen en la laringe, la tráquea, la glándula lagrimal, los senos y la vulva. Al encontrar muy poca investigación en curso sobre ACC, la Fundación comenzó a crear depósitos de tejidos y a financiar estudios.
"Lo que hemos aprendido durante 12 a 13 años es que MYB es el principal impulsor de ACC", dice Kaufman. Le preguntó a Zon, "¿Crees que podrías apagar el gen MYB al darle químicos a tu pez cebra?"
Zon y sus colegas acordaron intentarlo, con la Fundación brindando subsidios. Sus hallazgos, informaron la semana pasada en el Revista de medicina experimental , han sentado las bases para un ensayo clínico en pacientes con ACC en el Instituto del Cáncer Dana-Farber. En términos más generales, sugieren el poder del pez cebra como herramienta para el descubrimiento de fármacos contra el cáncer.
Apagando el verde
A pesar de más de 30 ensayos clínicos de fase II desde 1985, no existe un régimen estándar de quimioterapia o medicamentos para ACC. Aproximadamente la mitad de todos los pacientes desarrollan enfermedad metastásica, y no se ha demostrado que ningún tratamiento farmacológico prolongue la supervivencia general o sin progresión.
Zon, Mandelbaum y sus colegas establecieron un sistema de detección de drogas de alto rendimiento. Cargaron pequeños blastómeros de pez cebra, embriones muy tempranos que consisten en unas pocas células, en placas de 384 pocillos. Los genes MYB de cada embrión fueron etiquetados con fluorescentes verdes.El equipo luego expuso sistemáticamente los blastómeros a 3,840 moléculas pequeñas. Mediante un sistema automatizado de imágenes celulares, observaron si algún químico "cerraría el verde".
"Podríamos haber hecho la pantalla en embriones completos, pero el sistema de cultivo celular fue mucho más rápido", dice Zon. "Pudimos hacer una pantalla en seis meses, en comparación con lo que podría haber llevado un año y mediocon embriones enteros "
Al final, 22 productos químicos desactivaron MYB, de los cuales el ácido retinoico o derivados del ácido retinoico fueron los más potentes. El ácido retinoico, mejor conocido como tratamiento del acné, es un derivado de la vitamina A.
ralentización del crecimiento tumoral
El equipo validó aún más la eficacia del ácido retinoico en las células tumorales humanas. Dado que nadie ha podido crear una línea celular ACC viable, el equipo recurrió a una línea de leucemia mieloide humana, que también expresa MYB a niveles altos. El ácido retinoico no soloMYB regulado negativamente, pero lo hizo en solo una hora.
Finalmente, a través de la Fundación, el equipo colaboró con South Texas Accelerated Research Therapeutics START para probar el ácido retinoico en modelos de "primainjerto": ratones vivos con tumores derivados de pacientes con ACC reales. Mostraron que el ácido retinoico específicamente, unpreparación llamada ATRA ralentizó el crecimiento tumoral.
"Con el tumor, el acelerador está completamente hacia abajo", dice Zon. "Cuando se administra ácido retinoico, se quita el pie del pedal".
Finalmente, el equipo resolvió cómo funciona el ácido retinoico. En ACC, un reordenamiento cromosómico hace que MYB sea adyacente a otro gen, NFIB, que tiene una región "potenciadora". Los genes se unen y el potenciador de NFIB hace que MYB se atasque "", por lo que cada vez se produce más oncogén en la célula. Pero el grupo de Zon descubrió que cuando los receptores de ácido retinoico de la célula son activados por el ácido retinoico, se unen al potenciador NFIB y detienen la producción de MYB".
"El trabajo de Len es increíblemente emocionante, porque este es realmente el primer medicamento que parece apuntar directamente a MYB, y realmente no hemos tenido ningún medicamento que lo haya hecho efectivamente antes", dice Kaufman. "A través de nuestro programa preclínico de detección de drogasy modelos de ACC con ratones, hemos examinado más de 100 agentes anticancerígenos, y rara vez hemos visto un medicamento tan activo como el ácido retinoico ".
Ensayo clínico en cubierta
Mandelbaum y Zon, parte de la División de Hematología / Oncología de Boston Children's y Dana-Farber, presentaron los resultados del estudio en una reunión de oncólogos de cabeza y cuello de Dana-Farber. Estaban igualmente entusiasmados ". Todos estamos de acuerdohacer un ensayo clínico ", dice Zon.
Dado que el ácido retinoico y el ATRA son medicamentos antiguos que ya no están protegidos por patente, es poco probable que las compañías farmacéuticas patrocinen dicho ensayo, por lo que el equipo tiene una propuesta para la financiación de la fundación. El plan es evaluar el ATRA en 12 pacientes de Dana-Farber conACC. ATRA ya se ha utilizado para tratar la leucemia promielocítica, por lo que los pacientes con ACC recibirían las mismas dosis. Zon cree que el ensayo podría comenzar dentro de un año.
"Si resulta ser efectivo, usted tiene un medicamento que se le ha dado a miles y miles de pacientes con un perfil de seguridad conocido", dice Kaufman. "La esperanza es que se traslade con bastante rapidez a la clínica"
Una plataforma de descubrimiento de cáncer versátil
Las alteraciones en MYB se han implicado en una variedad de cánceres, que incluyen leucemia, gliomas pediátricos y cánceres de colon, mama y próstata. Pero la aplicabilidad del sistema de prueba de pez cebra va aún más allá.
"Potencialmente, si el cáncer es impulsado por un gen en particular, podría usarlo en un modelo de pez cebra, crear un reportero, hacer un análisis genético químico y luego observar la inhibición tumoral", dice Mandelbaum, primer autor del artículo."La detección química en el pez cebra es un sistema muy potente y rápido"
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Materiales proporcionado por Boston Children's Hospital . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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