17 feb 2020

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Investigación genética

Probando... un, dos, tres

MONRA

Probando... un, dos, tres

Manel Esteller

Es complejo reproducir lo que está sucediendo en el interior de un tumor en el cuerpo humano. Pero lo seguiremos intentando

Cuando nos dan un micrófono y uno de los técnicos de sonido desde el fondo de la sala nos grita “¿Funciona el micro?” solemos poner cara de circunstancias y decir casi de manera automática: “Probando… un, dos, tres…”. Casi como si fuéramos los perros de Pavlov salivando de forma refleja al oír la campanita (¡por favor, no me hagan explicar la historia entera ahora!).

Pues de eso quiero hablarles, de probar. En concreto, de cómo se demuestra si un gen contribuye o no al origen y/o progresión de un cáncer. Y si lo hace promocionando el crecimiento del mismo (oncogenes) o frenando su proliferación (genes supresores tumorales). En general, se considera que los primeros están demasiado activados en los tumores mientras que se presenta una pérdida de función de los segundos en el cáncer. Pongámonos manos a la obra.

Imaginemos que cae en nuestras manos un gen de los más de 30.000 que tenemos en nuestro ADN. Queremos saber si tiene un papel en la siniestra historia natural de la célula transformada. Un acercamiento experimental sería coger células sanas, tan felices de vivir en su equilibrio, y alterar la actividad de ese gen. Por ejemplo, podemos cargarnos ese gen en esas células. Existen diversas técnicas para ello, como interferir en la producción de ese gen bloqueando la molécula que nace del mismo llamada RNA. Un ejemplo de esta estrategia se denomina 'short hairpin RNA'. Pero también podemos eliminar el gen directamente, es decir, el fragmento de ADN en cuestión. Esto se hace con las técnicas de edición genética, siendo hoy en día la más usada el sistema de CRISPR/Cas9.

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También podemos jugar con el gen y las pobrecitas células normales en el sentido contrario: en vez de crear un defecto del gen, originar un exceso. Una forma de conseguirlo es construir el gen de forma externa en el laboratorio (clonarlo) y después introducirlo dentro de la célula receptora de forma modificada para que se exprese muchísimo. Mediante estas formas tan divertidas ya hemos logrado tener células humanas modificadas, y tienen ustedes su primer diploma en ingeniería genética y ADN recombinante, que siempre queda bien en el salón cuando vienen visitas.

Oncogenes o supresores tumorales

A aquellos amables y tozudos lectores que hayan llegado a este párrafo, les voy a explicar lo que podemos hacer con estas células modificadas para saber si el gen en cuestión no tiene ningún efecto, si es un oncogén o un gen supresor de tumores. Si al introducir el gen empiezan las células a dividirse como locas, pues, qué quieren que les diga, a mí me parece un oncogén. La formas de medir la proliferación son varias, como determinar en qué fase del ciclo celular se encuentran (mitosis), si captan más nutrientes y aceleran su metabolismo o si forman más estructuras llamadas 'colonias' (imaginémoslo como si hubieran surgido setas por doquier).

Si el gen fuera un inhibidor de cáncer, todos los parámetros mencionados serían al revés, disminuirían. Otra forma de ver efectos sería sobre la inmortalidad celular. Existe un mecanismo natural por el cual las células mueren: se llama muerte celular programada o apoptosis. Pues, si nuestro gen induce apoptosis tiene bastantes números de ser un gen supresor de tumores, pero si evita su aparición podría ser un oncogén. El grado de apoptosis se puede determinar estudiando la fragmentación del ADN, mirando las fases del ciclo celular o los niveles de proteínas apoptóticas como las caspasas (sin relación directa con el champú anticaspa).

Reproducción compleja

Finalmente, también nos puede interesar si nuestro gen facilita o impide que las células se escapen de su hogar y migren a otros lugares del organismo, es decir, si participan en la metástasis. Una forma de comprobarlo es ver si las células con exceso o defecto de nuestro gen ahora son capaces de moverse de un compartimento estanco a otro a través de una membrana. O aún de forma más sencilla, si liberamos un espacio en blanco en medio de las células, ¿cuánto tarda en ser ocupado por las células del entorno? Si ese 'agujero' desaparece rápidamente por células que migran desde sus bordes, y por tanto su existencia es más corta que la de un caramelo a la puerta de un colegio, pues ahí tenemos, delante mismo de nuestras narices, un gen que promueve la metástasis.

Las pruebas descritas se pueden ensayar en cultivos celulares que crecen en unas botellas en el laboratorio en dos o tres dimensiones o en modelos 'in vivo'. Incluso podemos añadir diferentes microambientes inmunes o de microbios. Sin embargo, nada es perfecto y es complejo reproducir lo que en realidad está sucediendo en el interior de un tumor en el cuerpo humano. Pero lo seguiremos intentando.