Un sistema de edición de genes CRISPR dirigido a tumores, encapsulado en un nanogel e inyectado en el cuerpo, podría detener de manera efectiva y segura el crecimiento del cáncer de mama triple negativo, según un experimento realizado en el Boston Children’s Hospital. Su estudio, realizado en células tumorales humanas y en ratones, sugiere un posible tratamiento genético para el cáncer de mama triple negativo, que tiene la tasa de mortalidad más alta de todos los cánceres de mama. La nueva estrategia, protegida por patente, se ha publicado en la versión web de la revista PNAS.
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El cáncer de mama triple negativo, que carece de receptores de estrógeno, progesterona y HER2, representa el 12 por ciento de todos los cánceres de mama. Ocurre con mayor frecuencia en mujeres menores de 50 años, en mujeres afroamericanas y en mujeres portadoras de una mutación del gen BRCA1. La cirugía, la quimioterapia y la radioterapia son las pocas opciones de tratamiento para este cáncer altamente agresivo, con frecuencia metastásico, que necesita urgentemente terapias dirigidas más efectivas.
El nuevo estudio, dirigido por Peng Guo, PhD, y Marsha Moses, PhD, en el Programa de Biología Vascular en Boston Children’s, representa el primer uso exitoso de la edición dirigida del gen CRISPR para detener el crecimiento de un tumor in vivo. El nuevo sistema no es tóxico y utiliza anticuerpos para reconocer selectivamente las células cancerosas sin afectar los tejidos normales.
Los experimentos demostraron que el sistema CRISPR pudo detectar tumores mamarios y eliminar un conocido gen promotor del cáncer de seno, Lipocalin 2, con una eficiencia de edición del 81% en el tejido tumoral. El enfoque atenuó el crecimiento tumoral en un 77 por ciento en el modelo de ratón y no mostró toxicidad en los tejidos normales.
Más precisión en CRISPR
Hasta la fecha, la traducción de la tecnología de edición de genes CRISRP en terapias ha estado limitada por la falta de sistemas de entrega CRISPR efectivos. Un método utiliza un virus para administrar el sistema CRISPR, pero el virus no puede transportar grandes cargas útiles y potencialmente puede causar efectos secundarios si infecta células diferentes a las seleccionadas. Otro método encapsula el sistema CRISPR dentro de un polímero catiónico o nanopartículas lipídicas, pero estos elementos pueden ser tóxicos para las células, y el sistema CRISPR a menudo queda atrapado o descompuesto por el cuerpo antes de llegar a su destino.
El nuevo enfoque encapsula el sistema de edición CRISPR dentro de un “nanolipogel” blando compuesto de moléculas de grasa e hidrogeles no tóxicos. Los anticuerpos unidos a la superficie del gel guían las nanopartículas CRISPR al sitio del tumor. Los anticuerpos están diseñados para reconocer y atacar a ICAM-1, una molécula que Moses Lab identificó en 2014 como un nuevo objetivo farmacológico para el cáncer de mama triple negativo.
“El uso de una partícula blanda nos permite penetrar mejor en el tumor, sin efectos secundarios y con mayor carga”, dice Guo, el primer autor del estudio
Debido a que las partículas son blandas y flexibles, pueden ingresar de manera más eficiente a las células que sus contrapartes más rígidas. Si bien las nanopartículas más rígidas pueden quedar atrapadas por la maquinaria de ingestión de la célula, las partículas blandas pudieron fusionarse con la membrana de la célula tumoral y entregar cargas CRISPR directamente dentro de la célula.
“El uso de una partícula blanda nos permite penetrar mejor en el tumor, sin efectos secundarios y con mayor carga”, dice Guo, el primer autor del estudio. “Nuestro sistema puede aumentar sustancialmente la administración de tumores de CRISPR”.
Una vez dentro de la célula, el sistema CRISPR eliminó la lipocalina 2, un oncogén que promueve la progresión y metástasis del tumor de mama. Los experimentos mostraron que la pérdida del oncogén inhibía la agresividad y la tendencia del cáncer a migrar o hacer metástasis. Los ratones tratados no mostraron evidencia de toxicidad.
Aunque el estudio se centró en el cáncer de mama triple negativo, Moses cree que la plataforma CRISPR del equipo podría adaptarse también para tratar los cánceres pediátricos, y también podría administrar medicamentos convencionales. Estos estudios están en curso. El equipo está en conversaciones con varias empresas interesadas en la tecnología. “Nuestro sistema puede administrar significativamente más fármaco al tumor, de manera precisa y segura”, dice Moses
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