· La revolucionaria técnica permite la generación de modelos animales a partir de la edición genómica de células somáticas para realizar estudios en cáncer colorectal y otras patologías gastrointestinales.
· La llegada de esta nueva tecnología, que se estima para este 2020, será posible gracias a una colaboración establecida entre académicos de esta Facultad y el Instituto Koch del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Boston.
Estar a la vanguardia de la investigación es un desafío constante. Para responder a este reto, la FCB apunta a incorporar una innovadora técnica que permite el desarrollo de modelos biológicos de estudio que podría estar disponible para los investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas este 2020.Se trata de un sistema que incorpora técnicas colonoscópicas de alta resolución con el sistema de edición genómica CRISPR/Cas9, que ha revolucionado el campo de la ingeniería del genoma gracias a una técnica que permite estudiar diversos tipos de cáncer in vivo, a través de la edición genética de modelos animales (GEEM) con una velocidad y precisión sin precedentes.
Este procedimiento entrega enormes ventajas sobre estudios de tipo in vitro, gracias a que permitiría obtener resultados fisiológicamente más representativos.
“En estudios in vivo tienes presencia de células normales, moléculas y vasos sanguíneos, entre otros elementos que conforman el ambiente que rodea y alimenta un tumor”, indicó la Dra. Pincheira. Estos modelos permiten demostrar, desde un punto de vista fisiológico o fisiopatológico, la relevancia que puede tener la pérdida o ganancia de función de un determinado gen en el contexto de la iniciación o progresión del cáncer, terapias u otros”, explicó la académica del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular,
La incorporación de esta nueva metodología es posible gracias a la colaboración establecida entre el Laboratorio de Transducción de Señales y Cáncer de la FCB y el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer en el MIT de Boston, Massachussets, gestión realizada por la Dra. Pincheira Respecto a su participación en esta instancia, la Dra. Pincheira explicó que esta colaboración se inició durante su postulación al proyecto Fondecyt Regular, ocasión en la que se contactó con el laboratorio del Dr. Tyler Jacks, director del Koch Institute en MIT, Boston, donde se desarrolla esta técnica. Relató que, posteriormente, “a través de Fondos Fondecyt y con apoyo de la VRID y la FCB realicé una primera pasantía al laboratorio con el fin de fortalecer la colaboración, aprender la técnica de colonoscopia, además de conocer todo el equipamiento y la metodología que se requiere para realizar este estudio”, detalló la académica.
Junto con ello “el Dr. Peter Westcott, investigador postdoctoral del laboratorio del Dr. Jacks, me entregó herramientas como protocolos y los reactivos necesarios para la etapa de generación de lentivirus requeridos para la posterior inyección por colonoscopia”. Agregó que ”también la idea era conocer bien lo que implicaba en cuanto a costos, porque para implementar esta técnica en la Universidad de Concepción será necesario comprar equipamiento de alto costo”.
En este sentido la académica detalló que este se financiará a través del proyecto Fondecyt 1191172 que se adjudicó en 2019, titulado “Unraveling the role and mechanism of SALL 2 transcription factor in colorectal cancer”.
Además, señaló que “el director del Instituto Koch se comprometió a analizar la posibilidad de que ellos hicieran una donación de algunos equipos”. “El objetivo es instalar el equipamiento en el Creav (Centro de Estudios Avanzados para la Vida) para que después cualquier investigador que trabaje en cáncer y otras patologías gastrointestinales pueda utilizarlo como herramienta en estudios específicos”, puntualizó la Dra. Pincheira.
¿Cómo funciona?
Actualmente, el grupo de investigación de la Dra. Pincheira estudia el rol del gen SALL2, el cual ha sido caracterizado como un supresor tumoral que regula la proliferación celular y la respuesta celular frente al estrés. El proyecto actual estudia específicamente el rol de SALL2 en cáncer colorrectal y cómo la pérdida de su función podría impactar en la generación del tumor, la progresión de la patología y/o la respuesta al tratamiento.
“Nosotros estamos abordando el rol de SALL2 a través de estudios de pérdida y ganancia de función en cultivos celulares in vitro, pero la proyección es poder hacer los estudios in vivo para confirmar su relevancia fisiológica”, comentó.
Este modelo, en conjunto con la inyección de lentivirus que expresan secuencias guías de genes específicos, denominadas “sgRNA”; permitirían editar el genoma en individuos adultos, cortando y extrayendo las partes del genoma que interesan para la investigación”. Respecto a la aplicación de esta técnica en el desarrollo de su investigación, la científica detalló que “a través de una inyección de lentivirus por colonoscopia se genera la edición de genes específicos, permitiendo la pérdida de su función en regiones específicas del colon que coinciden con las regiones donde se genera el cáncer de colon en humanos”. Puntualizó que “esto permitirá determinar la significancia de la pérdida de función del gen de interés, sall 2, en el inicio y la progresión de la patología entre otras aplicaciones”.
Otras lineas de acción
Además de iniciar las gestiones para la adquisición del equipamiento requerido para implementar esta nueva tecnología en la Facultad de Ciencias Biológicas, la Dra. Pincheira está promoviendo la capacitación de alumnos en esta área. Es por ello que gestionó una pasantía para el alumno de primer año del Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular, Diego Benítez, quien realizará una estadía de investigación en el Laboratorio del Dr. Omer Yilmaz en el Koch Institure en MIT, Boston, laboratorio que desarrolló las herramientas previamente descritas.
Anteriormente, el estudiante ya había participado en el curso «Genome editing in mammals using CRIPR tools» que organizó la Unidad de Animales Transgénicos y de Experimentación (UATE) del Institute Pasteur de Montevideo. “Esto me permitió, básicamente, comprender esta metodología de edición genómica y poder diseñar herramientas del sistema para ayudar a implementar el CRIPR CAS9 en la FCB”, indicó Diego Benítez.
Sobre la relevancia de incorporar esta tecnología, el estudiante indicó que “lo importante es que reduce bastante los tiempos y los costos que se necesitan para estudios, en este caso de cáncer de colon; pero también para otro tipo de estudios de otras enfermedades”, puntualizó. Además, en conjunto con la pasantía de investigación en el Koch Institute, la Dra. Pincheira participó en la International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics, actividad que fue organizada por la American Association For Cancer Research (AACR), la European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) y el National Cancer Institute (NCI), constituyendo un encuentro internacional enfocado a abordar nuevas terapias contra el cáncer.
En la instancia, la académica presentó en modalidad poster el estudio realizado por miembros de su laboratorio titulado “The SALL2 transcription factor promotes cell migration and focal adhesion turnover via regulation of integrin expression” en el que participó como autora junto a Elizabeth Riffo, Mario Palma, Catalina Alarcón, Dr. Ariel Castro de la FCB y el Dr. Vicente Torres, colaborador y académico de la Universidad de Chile.
