La tecnología del CRISPR/CAS9 como una herramienta para la investigación y tratamiento del cáncer

Abstract

ABSTRACT : CRISPR-Cas9 is a novel gene editing tool that came from the immune system of bacteria against viruses, modified to become one of the most efficient technologies in molecular medicine. The main goal of this final degree project is to systematically review the state of-the-art about the CRISPR-Cas9-based gene-editing tools and their applications in cancer therapy and investigation. A total of 142 articles were used, with any type of design published from 2010 to 2021 with a 3.0 or higher Journal Impact Factor. In investigation, the CRISPR-Cas9-based technology can form knock-outs, knock-ins and chromosomal rearrangements mimicking carcinogenesis and, additionally, can be used to screen for these modifications with CRISPR-Cas9 libraries. Most of its potential is focused towards therapy, with clinical trials on-the-go, being most of the efforts directed to correct the inactivation of tumor-suppressor-genes, to delete fusion oncogenes and to counteract viral proteins in viral driven cancers. In immunotherapy, it contributes to the programming of CAR-T cells and the inhibition of immune checkpoints. Finally, CRISPR-Cas9 can screen for mutations responsible for drug resistance, helping to establish an alternative to poorly responsive tumors. Even though the risk of off-target mutations is the main disadvantage, CRISPR-Cas9 gives hope for high precision medicine.

RESUMEN : CRISPR-Cas9 es una nueva herramienta de edición de genes derivada del sistema inmune de las bacterias contra los virus, modificada para establecerse como una de las más eficientes estrategias disponibles en la medicina molecular. El objetivo principal de este trabajo de fin de grado es recordar los mecanismos de reparación del ADN y revisar sistemáticamente el funcionamiento del CRISPR-Cas9 y sus aplicaciones en terapia e investigación del cáncer. Se usaron 142 artículos publicados desde 2010 hasta 2021 incluyendo todo tipo de diseño, con un Factor de Impacto superior a 3.0. En investigación, CRISPR-Cas9 puede eliminar genes (knock-outs), inserción de genes (knock-ins) y reordenar cromosomas en modelos carcinogénicos, aparte de su utilidad para rastrear mutaciones con genotecas específicas. En terapia, su uso se ha dirigido al desarrollo de ensayos clínicos, encaminados fundamentalmente a restablecer genes supresores de tumores, suprimir fusiones oncogénicas o inactivar proteínas tumorales virales. En inmunoterapia, ayuda a programar las células CAR-T e inhibir los puntos de control. Finalmente, CRISPR-Cas9 puede detectar mutaciones implicadas en la resistencia a agentes quimioterápicos, constituyéndose una alternativa en tumores de mal pronóstico. Aunque su mayor desventaja sean las mutaciones generadas fuera del sitio diana, CRISPR-Cas9 ofrece esperanzas hacia una medicina de alta precisión.