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Superación de la farmacorresistencia del cáncer de pulmón activado por el gen KRAS

La resistencia a la quimioterapia es un problema persistente que repercute negativamente en la recuperación de los pacientes. El proyecto de la Unión Europea IVORIaN del Instituto Francis Crick del Reino Unido aborda esta cuestión bloqueando la interacción de moléculas especialmente seleccionadas.

Salud

El adenocarcinoma pulmonar es el tipo más común de cáncer de pulmón y aproximadamente una cuarta parte de los pacientes presentan mutaciones activadoras del gen KRAS. Por desgracia, a pesar de que estudios recientes lograron identificar inhibidores específicos del KRASG12C, el KRAS oncogénico no es una diana tratable con fármacos.

Bloqueos estratégicos a lo largo de la vía carcinogénica asociada al gen KRAS

El desarrollo de resistencia dificulta la eficacia de las terapias. A lo largo de la ruta de señalización del gen KRAS, existen varias proteínas a las que pueden dirigirse las terapias para inhibirlas empleando las llamadas pequeñas moléculas con el fin de restringir su acción. Dado que ha avanzado el desarrollo de inhibidores RAF y MEK, han surgido bucles de retroalimentación que reactivan la otra ruta, la cascada de la ERK, e inducen resistencia al tratamiento. El director asociado de investigación del Laboratorio de Biología del Cáncer Julian Downward señala: «Nuestro proyecto consistió en evaluar el potencial terapéutico del bloqueo de la interacción de RAS con cRAF (una de las tres quinasas RAF) en el adenocarcinoma pulmonar activado por el gen KRAS». Para ello, los investigadores diseñaron un nuevo modelo murino que portaba una mutación en el dominio de unión a Ras de cRAF que suprime su interacción con RAS. El modelo murino reveló una función inesperada de la interacción de cRAF con RAS. Según explica Downward: «Nos alegramos mucho al descubrir que este modelo murino es embrionariamente letal. Nuestro modelo murino para cRAF es el único hasta la fecha capaz de reproducir o recrear ese fenotipo para que podamos concluir que la interacción de cRAF con RAS es imprescindible para el desarrollo embrionario».

Resolución simultánea de dos problemas

Tal y como explica Romain Baer, beneficiario de una beca de investigación posdoctoral del programa Marie Skłodowska-Curie, el diseño de la investigación es muy ingenioso: «Al emplear un sistema llamado de recombinación "in vivo" inducible dual, los investigadores pueden desencadenar primero la formación de un tumor y a continuación, expresar específicamente el mutante, ya sea solamente en el compartimento tumoral, o en todo el cuerpo». El primer modelo permite que los investigadores estudien el papel autónomo de las células en la interacción de cRAF con RAS. Al mismo tiempo, la expresión del mutante en todo el cuerpo permite evaluar tanto el potencial terapéutico de esta nueva diana farmacológica como cualquier posible toxicidad, puesto que reproduce lo que sucedería durante un tratamiento farmacológico. Para que los resultados sean incluso más significativos, los científicos de IVORIaN también utilizaron la tecnología CRISPR/Cas9 para diseñar líneas celulares de tumores pulmonares que portan mutaciones cRAF endógenas con el fin de estudiar los mecanismos subyacentes a la alteración de la interacción RAS/cRAF. El uso de «knock-ins» endógenos elimina la necesidad de sobreexpresar sistemas que a menudo crean artefactos en experimentos derivados del proceso de investigación. «La generación de “knock-ins” supuso un gran reto, pero los servicios principales del Instituto Francis Crick (laboratorio de secuenciación, modelos murinos modificados genéticamente, etc.) fueron fundamentales para establecer un plan eficiente», destaca Baer. El equipo todavía está trabajando para descifrar el mecanismo de la acción multifuncional de cRAF. Una vez dilucidados los mecanismos, se confirmarán «in vivo» con algunos experimentos más. En cuanto a la colaboración, el equipo de transferencia de conocimiento del Instituto Francis Crick ayudará a contactar con grandes empresas farmacéuticas para buscar nuevos inhibidores capaces de bloquear la interacción RAS/cRAF. «Esperamos que esto conduzca a un nuevo fármaco contra el cáncer para los pacientes con cáncer activado por el gen KRAS. Todavía nos queda mucho trabajo por delante antes de que podamos llegar a tratar a pacientes», concluye Downward.

Palabras clave

IVORIaN, cRAF, KRAS, pulmón, cáncer, resistencia, tecnología CRISPR/Cas9

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