CRISPR-Cas9 in vivo revela mais sobre metástases e tumores

Estudo publicado na revista “Cell”

10 março 2015
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Uma equipa de investigadores empregou, pela primeira vez, a tecnologia de edição de genes CRISPR-Cas9 num modelo de organismo integral para incidir sistematicamente sobre cada gene do genoma.
 
Os investigadores do Broad Institute e do David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research do Massachussets Technology Institute (MIT), EUA, foram pioneiros ao utilizarem esta tecnologia para desligarem (knockout) todos os genes no genoma de um modelo de cancro animal. 
 
Com este trabalho foram descobertos genes envolvidos na evolução e metástase tumoral, o que poderá dar origem a estudos semelhantes noutros tipos de células e doenças. “Este estudo representa o primeiro passo no sentido de utilizarmos a Cas9 para identificarmos genes importantes no cancro e noutras doenças complexas in vivo” comenta Feng Zhang, investigador no McGovern Institute for Brain Research no MIT, professor assistente nos Departamentos de Ciências do Cérebro e Cognitivas e de Engenharia Biológica do MIT e coautor do estudo.
 
“As bibliotecas de ARN à escala genómica constituem um sistema de rastreio poderoso e estamos empenhados em aplicá-lo para estudar a função genética em modelos animais”, adiantou ainda o investigador. Phillip Sharp, professor catedrático no MIT e coautor do estudo, explica, relativamente à nova tecnologia, que esta oferece “uma nova forma de investigar cada etapa da evolução do tumor e identificar os genes que regulam essas etapas”.
 
A tecnologia de edição de genes CRISPR-Cas9 permite a investigação do papel desempenhado pelos genes e pelas mutações genéticas na biologia e doenças humanas. O sistema consegue apagar a função dos genes ao nível do ADN, o que difere de outras perturbações genéticas, como a interferência no ARN que desliga os genes ao nível do ARN. 
 
Os investigadores do Broad Institute já tinham efetuado rastreios a genomas através da tecnologia CRISPR-Cas9 em modelos celulares, mas aquela abordagem não consegue capturar os processos complexos que se desenrolam no organismo. Por exemplo, para criar metástases de cancro, as células malignas têm que deixar primeiro o tumor principal entrar na corrente sanguínea, deslocando-se para um local distante no organismo, deixar a corrente sanguínea e desenvolverem-se num novo ambiente.
 
A equipa envolvida neste estudo procurou determinar que genes estão envolvidos nas metástases através da aplicação da tecnologia CRISPR-Cas9 num modelo animal integral. Assim, foram tratadas células de cancro de pulmão de não-pequenas células com a biblioteca guia ARN CRISPR do Broad Institute, incidindo em cada gene do genoma do ratinho, denominado “mouse genome-scale CRISPR knockout library A" (mGeCKOa), juntamente com a enzima de restrição de ADN, Cas.
 
O sistema introduz mutações em genes específicos, interferindo na sua sequência e impedindo a produção de proteínas a partir desses genes. Com esta abordagem, foi desligado apenas um único gene em cada célula. De seguida, as células foram transplantadas para um rato e os investigadores descobriram que as células tratadas com a biblioteca knockout formaram tumores com numerosas metástases.
 
Através de uma sequenciação de ponta, os cientistas conseguiram identificar que genes tinham sido apagados nos tumores primários e nas metástases, indicando que os genes poderão ser supressores tumorais que normalmente inibem o crescimento do tumor, mas, quando apagados, promovem esse crescimento.
 
Os resultados evidenciaram alguns genes com papel já bem conhecido na supressão do cancro humano, incluindo o Pten, Cdkn2a e o Nf2, mas incluiu também alguns genes antes não associados ao cancro.
 
ALERT Life Sciences Computing, S.A. 
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