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Gli scienziati riproducono le modifiche cromosomiche in cellule umane che causano determinato cancro

La ricerca è stata resa a grazie possibili all'uso di nuovi strumenti molecolari per manipolazione genomica

Gli scienziati al Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ed al Centro Nacional de Investigaciones Oncol-gicas (CNIO) sono riuscito a riprodurre, in cellule umane, gli spostamenti cromosomici che causano due tipi di cancri: leucemia mieloide acuta ed il sarcoma di Ewing. I risultati, pubblicati oggi nelle comunicazioni della natura, aprono la strada allo sviluppo di nuovi obiettivi terapeutici per il trattamento di questi cancri.

Lo studio piombo da Juan Carlos RAM-rez e il Ra-l Torres, dell'unità virale di vettori di CNIC e Sandra Rodr-guez-Perales, del gruppo molecolare della citogenetica al CNIO, hanno diretto da Juan Cruz Cigudosa. Il gruppo di ricerca ha usato la tecnologia innovatrice per dimostrare che è possibile riprodurre le modifiche cromosomiche in cellule umane che sono identiche alle modifiche osservate nelle leucemie ed in altri tipi di cancri.

La nuova tecnologia, che utilizza gli strumenti molecolari per manipolare il genoma, presenta due vantaggi principali. In primo luogo, permette che i ricercatori generino i modelli precedentemente non disponibili delle cellule per lo studio su biologia del tumore. Ed in secondo luogo, lo sviluppo futuro permetterà lo studio sui nuovi obiettivi e terapie terapeutici.

Lo sviluppo dei tumori è causato dai cambiamenti multipli in fisiologia cellulare e specialmente nel genoma. Nelle leucemie ed in un gruppo di cancri chiamati sarcomi, i grandi frammenti di DNA sono scambiati fra i cromosomi differenti, un fenomeno conosciuto come lo spostamento cromosomico. Questi spostamenti sono punti necessari sia nella generazione che nella progressione di molti trattamenti neoplastici.

“L'indagine su questi generi di cancri è stata impedita finora dalla mancanza di cella adatta e modelli dell'animale,„ spiega il ricercatore Juan Carlos RAM-rez di CNIC, che aggiunge che la difficoltà nella generazione dei questi spostamenti cromosomici in laboratorio ha significato che i ricercatori hanno mancato dei modelli delle cellule con cui studiare l'effetto di un indicatore chiave della malattia: la presenza di spostamenti cromosomici specifici.

Facendo uso della tecnologia di RGEN (per l'endonucleasi RNA-guida), anche conosciuta come CRISPR/Cas9, il gruppo dei ricercatori di CNIO e di CNIC ha dimostrato che è possibile costruire le celle per subire questi spostamenti cromosomici specifici. Facendo uso delle cellule staminali ematopoietiche e mesenchymal umane, i ricercatori hanno riprodotto gli spostamenti cromosomici identici a quelli osservati in pazienti con la leucemia mieloide acuta (un cancro del sangue e del midollo osseo) o il sarcoma di Ewing (un tipo di cancro di osso che pregiudica i bambini e gli adolescenti).

Secondo il ricercatore Sandra Rodr-guez-Perales di CNIO “con questo avanzamento ora è possibile generare i modelli delle cellule con le stesse alterazioni individuate in celle del tumore dai pazienti e questo permetterà lo studio di come questi cambiamenti piombo allo sviluppo del tumore. Specificamente, ora sarà possibile ricapitolare sperimentalmente i trattamenti a seguito dello spostamento cromosomico con cui la cella trasforma in una cella del tumore„.

Lo strumento potente di RGEN è stato sviluppato all'inizio del 2013 per manipolazione del gene in celle eucariotiche, compreso le cellule umane. La tecnologia è basata su un piccolo RNA (RNA subgenomic, o su uno sgRNA) destinati per complementare e specificamente legare una regione di 20 nucleotidi di DNA. Lo sgRNA rilegato funge da gavitello per l'enzima Cas9, che introduce un taglio alla barriera del DNA mirato a. Il sistema è molto specifico ed efficace e che permette che i ricercatori taglino la doppia elica del DNA a tutto il sito desiderato.

Torres, Rodr-guez-Perales e RAM-rez hanno indicato che la tecnica può applicarsi in cellule umane primarie per tracciare ed introdurre i tagli nelle regioni del cromosoma che sono spostate in alcuni tumori.

“Mentre il proprio macchinario della riparazione del DNA delle cellule tenta di riparare il DNA taglia, materiale può essere spostato fra i due cromosomi, in molti casi in un modo reciproco,„ Ra-l spiegato Torres del ricercatore di CNIC.

Gli autori dello studio sono sicuri che questa tecnologia contribuirà a chiarire come e perché questi spostamenti cromosomici accadono spontaneamente e che questi avanzamenti a tempo piombo ai nuovi approcci terapeutici al trattamento di questi cancri.