Lo que significa la edición CRISPR del genoma para las pruebas de cáncer de mama BRCA

Más de 1 millón de mujeres se han sometido a pruebas genéticas de BRCA1 y BRCA2, genes en los cuales las mutaciones pueden aumentar dramáticamente el riesgo de cáncer de mama y ovario de aparición temprana. Pero para muchas mujeres, los resultados de las pruebas han sido ambiguos. Eso es porque no está claro dónde ciertas variaciones genéticas son inofensivas o causan cáncer.

BRCA1 fue uno de los primeros genes de predisposición al cáncer descubiertos, y se ha estudiado durante más de 20 años. El gen produce una proteína que repara el daño en el ADN, que de otro modo podría conducir a la formación de tumores. Desde su descubrimiento, los investigadores y los médicos han identificado muchas variaciones genéticas en BRCA1, pero para la mayoría de estos, no podemos decir si afectan la función del gen, lo que aumenta el riesgo de cáncer, o si son perfectamente inocuos.

Nuestro equipo de investigación trabaja en el campo emergente de la medicina genómica, que utiliza la información genética de un individuo para prescribir cuidados. Reconocimos que tales "variantes de importancia incierta" limitaban la utilidad de las pruebas genéticas y las perspectivas para la medicina genómica.Sabemos que es probable que el problema empeore, ya que se espera que la cantidad de variantes inciertas en BRCA1 y otros genes "médicamente procesables" crezca exponencialmente a medida que las pruebas genéticas se expanden a poblaciones completas.

En un estudio, nos propusimos aplicar la edición del genoma CRISPR para resolver el desafío que plantean estas variantes de importancia incierta. CRISPR tiene un potencial tremendo porque la tecnología permite que investigadores como nosotros juguemos con genes humanos. CRISPR nos permite hacer cambios muy específicos, "ediciones" a nuestro ADN, y por lo tanto la frase "edición del genoma".

Aunque hay muchos estudios que intentan usar CRISPR para tratar enfermedades, también se puede usar para introducir mutaciones específicas en células humanas que crecen en un plato, con el fin de estudiar qué efectos tienen estas mutaciones en la célula, por ejemplo, Si o no causan un mal funcionamiento de un gen.

En nuestro estudio, utilizamos la edición del genoma CRISPR para diseñar deliberadamente unas 4.000 variantes diferentes del gen BRCA1 en células humanas, casi todas las variantes posibles en las regiones más importantes de este gen. Es importante destacar que la supervivencia de las células humanas que utilizamos depende de la función intacta del gen BRCA1. Como consecuencia, las células que contienen mutaciones que interrumpieron la función del gen BRCA1 no pudieron sobrevivir. Por otro lado, la célula que contenía mutaciones que no tenían ningún efecto sobre la función del gen BRCA1 estaba bien. Usando la secuenciación del ADN, rastreamos qué mutaciones se asociaron con la muerte celular frente a la supervivencia celular.

Cuando comparamos las mutaciones que causaron la muerte celular con variantes que se sabe que aumentan el riesgo de cáncer, notamos que eran iguales. Esto nos dio la confianza de decir que el comportamiento de estas variantes en las células del plato era predictivo del riesgo de cáncer en los seres humanos.

Aunque los científicos han utilizado ensayos de laboratorio para probar variantes en BRCA1 durante muchos años, nuestro trabajo es diferente por tres razones.

Primero, probamos muchas más variantes de las que se han probado, incluyendo miles que nunca se han observado antes, pero casi con seguridad existen en al menos cientos de seres humanos vivos.

Segundo, históricamente, las variantes de BRCA1 se han probado en genes tomados "fuera de contexto", específicamente, estudiando solo las secuencias de ADN que codifican la proteína BRCA1 en lugar de las secuencias circundantes que regulan la forma en que se expresa. CRISPR nos permite, por primera vez, crear y probar las mutaciones en el propio genoma humano.

Finalmente, para las cientos de variantes de BRCA1 observadas en pacientes en las que tenemos una buena idea de si aumentan o no el riesgo de cáncer de mama y de ovario, nuestras predicciones basadas en nuestros estudios CRISPR son casi perfectamente exactas. Es decir, las variantes compatibles con la supervivencia celular en nuestro ensayo son benignas en los pacientes, mientras que las variantes que afectan la supervivencia celular en nuestro ensayo causan riesgo de cáncer. Esto nos da confianza en nuestras predicciones para otras variantes que nunca antes se habían observado, pero que inevitablemente se harán, particularmente a medida que más y más mujeres son examinadas para detectar mutaciones en este gen.

Debido a este fuerte acuerdo con los datos del "estándar de oro" derivados de estudios en seres humanos, predecimos que nuestros resultados se pueden utilizar para proporcionar mejores respuestas a las mujeres con variantes de desafío para interpretar en BRCA1. Esto incluye a muchas mujeres que tienen un riesgo elevado de cáncer, pero que anteriormente se habían pasado por alto pruebas genéticas. Para estas mujeres, este conocimiento de lo que significan sus mutaciones puede informar de manera crítica la atención médica que reciben.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Jay Shendure, Greg Findlay y Lea Starita. Lee el artículo original aquí.