Erstmals Tumor Chromosomentranslokationen bei menschlichen Zellen reproduziert

Wissenschaftler des Nationalen Krebsforschungszentrum ( CNIO ) und des Nationalen Cardiovascular Research Center ( CNIC ) waren in der Lage zu reproduzieren, zum ersten Mal in den menschlichen Zellen , chromosomalen Translokationen mit zwei Arten von Krebs in Verbindung gebracht : akute myeloische Leukämie und Ewing- Sarkom . Die Entdeckung , in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, öffnet die Tür für die Entwicklung neuer therapeutischer Ziele , diese Art von Krebs zu bekämpfen.

Von CNIO die Molekulare Zytogenetik Group, von Juan Cruz Cigudosa geführt - - Die Studie wurde von Sandra Rodriguez- Perales geführt und Juan Carlos Ramírez und Raúl Torres, von CNIC des viralen Vektor technische Einheit . Die Forscher haben gezeigt, dass es möglich ist, Chromosom Modifikationen in menschlichen Zellen , die genetisch identisch zu denen bei Leukämie und andere Arten von Krebs beim Menschen beobachtet werden, zu erzeugen.

Diese neue Technologie bietet zwei Hauptvorteile , die auf die Verwendung von molekularen Werkzeugen , um das Genom zu manipulieren : erstens Arbeitsmodelle , die nicht bis jetzt für das Studium der existierte Tumor Biologie und zweitens ihre Anwendung ermöglicht letztendlich für die Untersuchung neuer therapeutischer Targets und Therapien.

Die Änderungen , die zu Tumorentwicklung aufgrund mehrerer Änderungen der Zell sind Physiologie und insbesondere in das Zellgenom . In Leukämie und anderen Tumoren genannt Sarkome , den Austausch von großen DNA-Fragmente treten zwischen verschiedenen Chromosomen , ein Phänomen, das als chromosomalen Translokationen bekannt. Wie die Autoren der Studie weisen darauf hin , diese Translokationen sowohl für die Erzeugung und das Fortschreiten einer Reihe neoplastischer Prozesse notwendig.


Gezeigt sind Translokationen von Chromosomen 11 (grün) und 13 (rot), in Ewing Sarkom gebracht , mit der RGEN genetisches Werkzeug erhalten .
Bildnachweis: CNIO

"Die Studie dieser Art von Tumoren problematisch gewesen bis jetzt wegen des Fehlens von Zellmodellen und den entsprechenden Tiermodellen " , sagt CNIC Forscher Juan Carlos Ramírez , der hinzufügt , dass die Schwierigkeiten bei der Erzeugung dieser chromosomalen Translokationen war die Verfügbarkeit begrenzt Zellen, die mit diesem Zeichen der Krankheit.

Brechen Chromosomen Krebs zu studieren

Mit RNA -gelenkte Endonuclease ( RGEN ) Technologie oder CRISPR / Cas9 Genom -Engineering-Technologie , haben CNIO und CNIC Forscher gezeigt, dass es möglich ist, solche chromosomalen Translokationen zu erhalten. Auf diese Weise ist es ihnen gelungen , chromosomale Translokation in menschlichen Stammzellen von Blut und mesenchymalem Gewebe , die identisch mit denen bei Patienten beobachtet mit reproduzieren akuter myeloischer Leukämie (a Blut und Knochenmarkkrebs ) oder Ewing -Sarkom (eine Art von Knochentumoren , die Kindern und Jugendlichen betrifft ) .

" Mit diesem Durchbruch ist es möglich, Zellmodelle mit den gleichen Veränderungen wie in Tumorzellen von Patienten beobachtet , die es uns ermöglichen, ihre Rolle bei der Tumorentstehung zu studieren generieren ", so CNIO Forscherin Sandra Rodríguez - Perales . " Auf diese Weise wird es möglich, experimentell zu rekapitulieren , die notwendigen Folgeschritte für normale Zellen in Krebszellen zu transformieren " .

Die Forscher haben die mächtige RGEN Tool, das zu Beginn des Jahres 2013 entwickelt wurde , für die Genmanipulation in eukaryotischen Zellen , auch die des Menschen verwendet . Es liegt auf der Gestaltung eines kleinen RNA ( RNAsg ) , die komplementär und spezifisch für eine 20 Nukleotid -DNA- Region basieren . Die Bindung des RNAsg zu der DNA wirkt als Signal für den Cas9 Enzym , um einen Schnitt an der Kante der markierten DNA zu erzeugen. Das System ist sehr spezifisch und effizient und ermöglicht Schnitte in der DNA -Doppelhelix gebildet , wo die Forscher dazu brauchen werden.

Rodríguez - Perales , Torres Ramírez und haben gezeigt, dass durch die Übertragung der RGEN Komponenten in primären menschlichen Zellen , die Regionen der ausgetauschten Chromosomen in einigen Tumoren können markiert werden und erzeugt damit Kürzungen in den Chromosomen.

" Wenn die DNA-Reparaturmaschinenversucht , diese Schnitte zu reparieren , treibt er die Erzeugung einer Translokation zwischen zwei Chromosomen , in vielen Fällen gegenseitig zwischen den beiden Chromosomen beteiligt ", so CNIC Forscher Raul Torres .

Die Autoren der Studie schließen, mit der Feststellung , dass der Einsatz dieser Technologie wird auch für die Klärung , wie und warum chromosomale Translokation auftritt , der ohne Zweifel wird es neue Anti-Krebs- Therapiestrategien in Angriff genommen werden können.