Moscas con cáncer de colon ayudan a descubrir las claves genéticas de la enfermedad en humanos

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) han conseguido generar un modelo de mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, que reproduce el cáncer de colon humano. Con un doble trabajo publicado en PLoS One y EMBO Reports, el equipo del IRB revela también la función de un gen relevante en el desarrollo de la enfermedad.

“La novedad es que hemos generado el cáncer en un organismo adulto y a partir de células madre, que es lo mismo que ocurre en la mayoría de cánceres humanos. El modelo nos ha permitido identificar interacciones sutiles en el desarrollo del cáncer que son prácticamente imposibles de detectar con las técnicas actuales con ratones”, explica el biólogo Andreu Casali, investigador asociado del IRB Barcelona, líder del proyecto con moscas Drosophila.

Aunque las moscas no tienen colon, tienen un intestino que funciona de la misma manera que el intestino humano que incluye el colon y el recto. Los científicos generaron moscas mutantes para dos genes alterados en la gran mayoría de tumores de colon humanos, APC y Ras. Gracias a la facilidad para hacer estudios genéticos con Drosophila, los investigadores pudieron estudiar el efecto de 250 genes alterados en estos tipos de tumores y comprobaron que de los 250 genes, el 30% afectaban el crecimiento mientras que el resto no provocaba cambios significativos.

“La bondad del modelo es que nos permite explorar de forma rápida todas las alteraciones genéticas, determinar cuales son importantes y cuales no lo son y ver la función que tienen”, explica Òscar Martorell, primer autor del EMBO Reports que se publica hoy. “Hacer estos experimentos genéticos con ratones es muy largo y costoso, por lo que tener este modelo en Drosophila nos permite analizar rápidamente nuevas vías que puedan ser relevantes para el cáncer de colon”, añade el coautor del trabajo, Francisco Barriga, estudioso del cáncer de colon en modelos vertebrados. El trabajo realizado durante cinco años es fruto de la colaboración entre el Laboratorio de Morfogénesis en Drosophila y el Laboratorio de Cáncer Colorrectal, los dos en el IRB Barcelona.

De todos los genes con una función relevante, el grupo se focalizó en el gen denominado Mirror en Drosophila y lrx en humanos. Los estudios con moscas condujeron a determinar que este gen favorece el crecimiento de los tumores en las etapas iniciales del cáncer en humanos. “El problema con el cáncer humano es que sabemos muy poco de lo que ocurre en los estadios iniciales. Nuestro modelo puede ayudar a entender mejor su evolución”. Casali aventura además, que el gen humano lrx podría convertirse en una buena diana contra la que dirigir un fármaco “para prevenir, por ejemplo, que los adenomas benignos vayan más allá.” Primero, pero, debería  probarse en ratones que el gen es válido como diana terapéutica.

Una buena probeta en vivo de fármacos

Los investigadores también exponen que las moscas se pueden usar para estudiar moléculas candidatas a fármaco para combatir el cáncer. La Drosophila serviría como plataforma intermedia entre las fases in vitro y vertebrado. Por un lado, reúne las ventajas del in vitro porque se pueden testar muchas moléculas con una dosis mínima de medicamento; y por el otro, tiene las virtudes de los modelos animales porque al ser un organismo vivo se descartarían rápidamente las moléculas letales o las que se absorban mal.

“Si de un millón de moléculas que se prueban in vitro, hay 2.000 que son prometedoras, en vez de testarlas todas en ratones, la Drosophila podría ser una buena opción para señalar las dos o tres más aptas. Se reducirían tiempo y costos” asegura Casali.

Es con esta finalidad que Casali ha iniciado colaboraciones con el grupo de Ernest Giralt en el IRB Barcelona, experto en química farmacológica y diseño de péptidos, para testar en moscas nuevas familias de moléculas para combatir el cáncer.

Artículos de referencia:

Iro/Irx transcription factors negatively regulate Dpp/TGF-b pathway activity during intestinal tumorigenesis 

Òscar Martorell, Francisco M. Barriga, Anna Merlos-Suárez, Camille Stephan-Otto Attolini, Jordi Casanova, Eduard Batlle, Elena Sancho and Andreu Casali

EMBO Reports (2014 Oct 8). 10.15252/embr.201438622

Conserved mechanisms of tumorigenesis in the Drosophila adult midgut

Òscar Martorell, Anna Merlos-Suárez, Kyra Campbell, Francisco M. Barriga, Christo P. Christov,

Irene Miguel-Aliaga, Eduard Batlle, Jordi Casanova, Andreu Casali

PLoS One (2014 Feb) doi: 10.1371/journal.pone.0088413