Científicos israelíes del Instituto Weizmann de Ciencia, en colaboración con investigadores de la Universidad Rowan en Nueva Jersey, publicaron un estudio que desafía la idea largamente aceptada de que las mutaciones del ADN ocurren de manera aleatoria. El hallazgo, revisado por pares y publicado en julio en Nature Communications, podría sentar las bases para tratamientos personalizados contra el cáncer y otras enfermedades de origen genético.
El equipo, dirigido por la doctoranda Noga Levy bajo la supervisión del Dr. Ariel Afek en el laboratorio de Weizmann, demostró que la capacidad de las enzimas reparadoras para corregir un daño en el ADN depende en gran medida de la estructura física de la molécula en ese punto. Según explicó Afek a The Times of Israel, el entorno físico alrededor del daño puede facilitar o entorpecer notablemente la eficiencia de la reparación, según el ADN se doble o se tuerza en una dirección u otra.
Hasta ahora, la comunidad científica asumía que lo que rodeaba a un punto de daño en el ADN tenía, a lo sumo, un efecto marginal. El equipo de Weizmann decidió poner a prueba esa suposición.
Miles de secuencias analizadas con microchips genéticos
Para aislar el proceso, los investigadores diseñaron microchips de ADN capaces de testear simultáneamente miles de secuencias genéticas distintas, colocando el daño siempre en la misma posición relativa. Esto les permitió observar cómo se comportaban las enzimas reparadoras según las cinco letras que precedían y las cinco que seguían al punto dañado, ya que esas secuencias determinan la forma tridimensional y la carga eléctrica de la molécula.
Los científicos de la Universidad Rowan complementaron el trabajo experimental con simulaciones atómicas en 3D. Los modelos mostraron que cuando una mutación curva el ADN y lo estrecha, se genera una concentración de carga eléctrica negativa en el pliegue. Cuando esa carga atrae con fuerza a la enzima reparadora, la probabilidad de reparación exitosa aumenta considerablemente. En cambio, cuando la secuencia circundante produce una forma más plana y sin carga negativa, la mutación tiene más chances de quedar sin corregir.
El equipo también utilizó marcadores fluorescentes para medir con qué velocidad las enzimas reparadoras se adherían al ADN dañado, y escáneres ópticos de alta resolución para visualizar la estructura tridimensional resultante.
Coincidencia con bases de datos de cáncer
Al cruzar sus resultados de laboratorio con bases de datos como el Cancer Genome Atlas, los investigadores de Weizmann comprobaron que las secuencias que dificultaban la acción de las enzimas reparadoras en sus experimentos coincidían de forma precisa con los puntos donde se concentran las mutaciones en tumores humanos reales.
El Prof. Bennett Van Houten, del Departamento de Farmacología y Biología Química de la Universidad de Pittsburgh —quien no participó en la investigación— señaló que el hallazgo tendrá un impacto duradero en el campo, ya que ayuda a explicar por qué determinadas secuencias genéticas son especialmente propensas a acumular mutaciones en células tumorales.
Afek subrayó que, si bien el estudio resuelve una parte del rompecabezas, todavía queda un largo camino hasta que estos hallazgos se traduzcan en terapias concretas. El propio investigador definió el trabajo como apenas la punta del iceberg dentro de un campo donde aún resta comprender muchos otros factores que inciden en la reparación y las mutaciones del ADN.
Tags:
Metadescripción (110 caracteres):
¿Querés que prepare también una versión más corta para redes o el título/copete para la nota?
Katrina Maimón
Periodista con especialidad en Cultura, Religión, Historia. Ciclismo & Lifestyle.
