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Científicos del IRB Barcelona y del PCCB desarrollan un modelo de estudio del sarcoma de Ewing en la mosca Drosophila

7 Oct 22

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  • Se trata de un modelo animal inédito que puede utilizarse para investigar el sarcoma de Ewing y cribar compuestos que puedan servir para el desarrollo de fármacos.
  • Este novedoso modelo ha surgido de una estrecha colaboración entre los laboratorios dirigidos por el Dr. Cayetano González en el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el Dr. Jaume Mora en el SJD Pediatric Cancer Center Barcelona (PCCB), en el Hospital Infantil Sant Joan de Déu Barcelona - IRSJD.
  • El trabajo ha sido publicado en la revista científica PNAS Nexus.

El sarcoma de Ewing es el segundo tumor óseo más frecuente en niños, adolescentes y adultos jóvenes. No existe un tratamiento específico para esta enfermedad y el tratamiento actual sigue limitándose a la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia. La supervivencia a largo plazo de los pacientes con sarcoma de Ewing metastásico o recidivante es muy baja.

El sarcoma de Ewing está causado por un único oncogén que resulta de la fusión de dos genes. Aunque pueden estar implicados varios genes, el EWSR1 y el FLI1 y el oncogén resultante, conocido como EWS-FLI, son los responsables en la mayoría de los pacientes. A diferencia de la mayoría de los demás tipos de cáncer, los intentos de desarrollar modelos animales experimentales de sarcoma de Ewing en ratones (que expresen el oncogén EWS-FLI) han fracasado hasta la fecha.

Impulsados por la necesidad de un modelo genéticamente trazable que pudiera utilizarse para estudiar la enfermedad, los investigadores liderados por el Dr. Cayetano González, profesor de investigación ICREA en el IRB Barcelona, y el Dr. Jaume Mora, director científico del SJD Pediatric Cancer Center Barcelona (PCCB), han diseñado cepas transgénicas de Drosophila que expresan una variante mutante del oncogén humano denominada EWS-FLIFS. Sorprendentemente, han descubierto que la expresión de la proteína humana EWS-FLIFS en ciertos tipos de células de Drosophila desencadena las mismas vías oncogénicas que se sabe que explican la actividad oncogénica de EWS-FLI en pacientes humanos.

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En las células humanas, el oncogén EWS-FLI desencadena vías que implican la actividad de diferentes genes y proteínas (formas coloreadas) que provocan una respuesta oncogénica que conduce al crecimiento de los sarcomas de Ewing. En las células de Drosophila, el oncogén humano EWS-FLI desencadena vías similares que implican a los correspondientes ortólogos de mosca de los genes y proteínas humanos. En el nuevo modelo de mosca, la respuesta oncogénica se ha modificado para provocar la expresión de la fluorescencia verde.

 

Iluminación de dos vías oncogénicas

Basándose en su nueva línea transgénica de Drosophila, los autores han “recableado” dos vías oncogénicas utilizadas por EWS-FLI, de manera que cuando se activan por la presencia de EWS-FLIFS, dan lugar a la expresión de una proteína fluorescente que de otro modo nunca se expresaría. Así, en lugar del crecimiento del tumor, los investigadores utilizan la fluorescencia como lectura de la actividad oncogénica de EWS-FLI.

"Este sencillo truco genético facilita enormemente la realización de cribados genéticos y farmacológicos masivos para identificar "modificadores" que inhiban la actividad oncogénica de EWS-FLI como inhibidores de la aparición de la fluorescencia", explica la Dra. Cristina Molnar, investigadora postdoctoral del IRB Barcelona y primera autora del estudio.

Los cribados genéticos basados en este nuevo modelo permitirán descubrir las proteínas críticas necesarias para que EWS-FLI ejerza su función oncogénica, ampliando así el conocimiento de las bases moleculares de la enfermedad, así como identificar nuevas posibles dianas terapéuticas.  Los cribados farmacológicos pueden identificar compuestos que podrían servir como moléculas principales para el desarrollo de fármacos.

 

Una sólida colaboración entre el IRB Barcelona y el PCCB

Los laboratorios liderados por el Dr. González y el Dr. Mora trabajan juntos desde 2019 para explorar el uso de Drosophila como modelo de cáncer pediátrico.
Las líneas en curso de esta colaboración incluyen cribados genéticas y químicos basados en el modelo de sarcoma de Ewing y el desarrollo de nuevos modelos de Drosophila para otros tipos de cáncer pediátrico.

 

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Human EWS-FLI protein recapitulates in Drosophila the neomorphic functions that induce Ewing sarcoma tumorigenesis
Cristina Molnar, Jose Reina, Anastasia Herrero, Jan Peter Heinen, Victoria Méndiz, Sophie Bonnal, Manuel Irimia, María Sánchez-Jiménez, Sara Sánchez-Molina, Jaume Mora & Cayetano Gonzalez
PNAS Nexus (2022) DOI: 10.1093/pnasnexus/pgac222

 

IRB Barcelona

El Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) trabaja para conseguir una vida libre de enfermedades. Desarrolla una investigación multidisciplinar de excelencia para ofrecer soluciones pioneras a necesidades médicas no resueltas en el cáncer y otras enfermedades vinculadas al envejecimiento. Establece colaboraciones con la industria farmacéutica y los principales hospitales para hacer llegar los resultados de la investigación a la sociedad, a través de la transferencia de tecnología, y realiza  diferentes iniciativas de divulgación científica para mantener un diálogo abierto con la ciudadanía. El IRB Barcelona es un centro internacional que acoge a alrededor de 400 trabajadores de más de 30 nacionalidades. Reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2011, es un centro CERCA y miembro del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).