Herramienta de mutación diseñada para identificar genes de cáncer

El sistema, llamado PiggyBac ya ha sido usado por los investigadores para identificar genes únicos candidatos a causar el cáncer.

Este desarrollo nuevo del sistema PiggyBac, lo convierte en una adición poderosa al arsenal de técnicas genéticas disponibles para los investigadores con el fin de escoger las causas genéticas del cáncer. Complementará desarrollos en genómica y la genética del cáncer, suministrando validación biológica a las mutaciones humanas identificadas secuenciando el genoma del cáncer.

El proceso PiggyBac implica el envío de cargas de material genético, llamadas transposones, alrededor del genoma usando un motor conocido como una transposasa. El equipo ha integrado en sistema PiggyBac en el genoma del ratón, donde los transposones pueden saltar de gen en gen, de cromosoma en cromosoma, afectando o alterando la actividad de los genes en los que aterrizan.

"El proceso que está muy lejos de ser destructor, está empoderando nuestra búsqueda por los genes responsables del cáncer, dijo el Allan Bradley del Instituto Wellcome Trust Sanger (Hixton, Cambridge, RU) y autor jefe del estudio que fue publicado el 14 octubre de 2010, en la revista Science.

Los investigadores buscaron genes novedosos del cáncer en 63 cánceres de sangre de ratón. El sistema abrió puertas nuevas en el genoma: cuando los investigadores inspeccionaron 72 locaciones bien definidas, en las cuales el transposón había entrado en el genoma, encontraron que un sorprendente dos quintos de estos sitios genéticos nunca habían sido detectados. Lo que es extraordinario sobre este modelo nuevo es su adaptabilidad--con PiggyBac podemos estudiar órganos específicos, podemos encender y apagar genes, podemos estudiar los genes del cáncer por todo el genoma, anotó el Prof. Bradley.

"Además de resaltar el potencial de este sistema para llegar a regiones genéticas anteriormente fuera de nuestro alcance, los genes nuevos que ya hemos identificado usando PiggyBac abren vías nuevas emocionantes para estudios futuros”, dijo el Dr. Roland Rad, del Instituto Wellcome Trust Sanger, y primer autor del reporte. "Por ejemplo, hemos encontrado que uno de los genes, llamado Spic, estaba afectado en nueve leucemias mieloides diferentes en nuestros ratones. Un evento de esta frecuencia amerita el estudio en el cáncer humano y cuando tenemos en cuenta los estudios recientes que han encontrado que este gen tiene un papel en el desarrollo de los leucocitos, podemos estar aún más optimistas sobre el potencial de este hallazgo”.

Otros genes identificados incluyen Hdac7, que se sabe participa en la creación de los leucocitos en el timo, pero no ha sido estudiado en el contexto de los cánceres sanguíneos; y Bcl9, un gen cuyos equivalentes humanos aparentemente están involucrados en las leucemias.

Los investigadores ahora pueden estudiar en detalle los equivalentes genéticos en el genoma humano y tratar de determinar el papel jugado por estos genes. Uno de los retos de la genética del cáncer es que los genomas en las células cancerosas pueden ser devastados por cientos o inclusive miles de mutaciones. Observando los modelos de cáncer en los ratones, los investigadores pueden comenzar a entender, a nivel biológico, cual, entre todas las miles de mutaciones presentes, es la causa.

"Estos transposones tienen preferencias particulares, formas particulares de funcionar”, dijo el Dr. Pentao Liu del Instituto Wellcome Trust Sanger y uno de los autores del artículo. "Mientras que los transposones Bella Durmiente se introducen en el genoma de manera más cómoda, de acuerdo a un patrón, PiggyBac sigue otro. Por lo tanto, naturalmente, un sistema encontrará genes que otro tal vez no pueda detectar. Lo que es realmente emocionante es que hemos podido incorporar los dos sistemas en nuestras líneas de ratón, para que puedan ser usados juntos. Optimizando PiggyBac de esta forma, y compartiendo estas herramientas con los investigadores de todo el mundo, esperamos llevar este descubrimiento a la investigación del cáncer.

Los investigadores han desarrollado tres tipos de transposones, que pueden ser movidos alrededor del genoma para lograr efectos diferentes. Algunos encontrarán genes involucrados en los cánceres sanguíneos, algunos en los tumores sólidos y algunos pueden encontrar genes en los dos. También han desarrollado métodos novedosos que permiten que los investigadores activen los transposones solamente en un órgano específico que están examinando, ya sea pulmón, hígado, páncreas, o cualquier otro tejido en el ratón.

Con el modelo PiggyBac trabajando ahora para identificar genes, los científicos extenderán su alcance--buscando genes adicionales subyacentes para una gran cantidad de cánceres en órganos diferentes del ratón.

Los centros que favorecen el proyecto son el Instituto Wellcome Trust Sanger, el Campus del Genoma Wellcome Trust y el Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias (IMOMA; Oviedo, España).

Enlaces relacionados:

Wellcome Trust Sanger Institute
Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias