Los científicos han mapeado los genes que mantienen vivas nuestras células, creando un punto de apoyo largamente esperado para comprender cómo funciona nuestro genoma y qué genes son cruciales en enfermedades como el cáncer.
Un equipo de investigadores de Toronto, dirigido por el profesor Jason Moffat del Donnelly Centre de la Universidad de Toronto, con una contribución de Stephane Angers de la Facultad de Farmacia, ha desactivado, uno por uno, casi 18.000 genes, el 90 por ciento de lostodo el genoma humano, para encontrar los genes que son esenciales para la supervivencia celular.
Los datos, publicados en celda el 25 de noviembre, se reveló un conjunto "básico" de más de 1500 genes esenciales. Esto sienta las bases para alcanzar el objetivo de larga data en la investigación biomédica de identificar un papel para cada gen en el genoma.
Al desactivar genes en cinco líneas de células cancerosas diferentes, incluidas las de cerebro, retina, ovario y dos tipos de células cancerosas colorrectales, el equipo descubrió que cada tumor se basa en un conjunto único de genes que pueden ser dirigidos por medicamentos específicos.El hallazgo aumenta la esperanza de diseñar nuevos tratamientos que se dirijan solo a las células cancerosas, dejando ileso el tejido sano circundante.
"Es cuando se sale del conjunto básico de genes esenciales, que comienza a ser interesante en términos de cómo apuntar a genes particulares en diferentes cánceres y otras enfermedades", dice Moffat, quien también es profesor en el Departamento deGenética Molecular y miembro principal del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada CIFAR.
La secuenciación del genoma humano hace 12 años permitió a los científicos compilar una lista de partes, nuestros 20.000 genes, que componen nuestras células y cuerpos. A pesar de este gran logro, todavía no entendíamos la función de cada gen,o cómo algunos genes nos enferman cuando van mal. Para hacer esto, los científicos se dieron cuenta de que tendrían que desactivar los genes, uno por uno, en todo el genoma para determinar qué procesos van mal en las células. Pero las herramientas disponibles eran inexactaso demasiado lento.
La reciente llegada de la tecnología de edición de genes CRISPR finalmente ha hecho posible desactivar genes, rápidamente y con una precisión milimétrica, iniciando una carrera global entre múltiples equipos de investigación competidores. El estudio de Toronto, junto con el artículo de Harvard y MIT, publicado recientemente en Science, encontró que aproximadamente el 10 por ciento de nuestros genes son esenciales para la supervivencia celular.
Estos hallazgos muestran que la mayoría de los genes humanos desempeñan funciones más sutiles en la célula porque desactivarlos no mata la célula. Pero si dos o más de esos genes mutan al mismo tiempo, o las células están bajo estrés ambiental, su pérdida comienza a contar.
Debido a que los diferentes cánceres tienen diferentes mutaciones, tienden a depender de diferentes conjuntos de genes para sobrevivir. El equipo de Moffatt ha identificado distintos conjuntos de genes de "pistola humeante" para cada uno de los cánceres probados, cada conjunto susceptible a diferentes medicamentos.
"Ahora podemos interrogar nuestro genoma con una resolución sin precedentes en células humanas que cultivamos en el laboratorio con una velocidad y precisión increíbles. En poco tiempo, esto conducirá a un mapa funcional del cáncer que vinculará los objetivos de los medicamentos con la variación de la secuencia del ADN,"dice Moffat.
Su equipo ya ha demostrado cómo puede funcionar. En su estudio, la metformina, un medicamento para la diabetes ampliamente recetado, destruyó con éxito las células cancerosas del cerebro y las de una forma de cáncer colorrectal, pero fue inútil contra los otros cánceres que estudió. Sin embargo,los antibióticos cloranfenicol y linezolid fueron efectivos contra otra forma de cáncer colorrectal, y no contra el cerebro u otros cánceres estudiados. Estos datos ilustran el potencial clínico de los datos para señalar tratamientos más precisos para los diferentes cánceres y muestran el valor de losmedicamento.
"El grupo Moffat ha desarrollado una poderosa biblioteca CRISPR que podría ser utilizada por investigadores de todo el mundo para identificar nuevas estrategias de tratamiento para el tratamiento del cáncer", dice Aaron Schimmer, profesor del Departamento de Biofísica Médica y oncólogo médico dePrincess Margaret Cancer Center, que no participó en el estudio. "Me interesaría utilizar esta herramienta para identificar nuevos enfoques de tratamiento para la leucemia mieloide aguda, un cáncer de la sangre con una alta tasa de mortalidad".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Toronto . Original escrito por Jovana Drinjakovic. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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