Redacción
Un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha identificado los 20.000 tipos de ‘cicatrices’ que quedan en el ADN humano reparado tras una rotura. Posteriormente las han organizado en una web el portal del ‘reparoma humano’, poniéndolo a disposición de la comunidad científica. Este avance se ha publicado en la revista Science.
Contar con esta información es una gran aportación para la comunidad médica a nivel de investigación básica, pero también la interpretación de este patrón de cicatrices puede ayudar a la mejor selección de tratamientos oncológicos. Felipe Cortés, jefe del grupo de Topología y Roturas de ADN del CNIO y autor principal del trabajo, apunta que “es un trabajo ambicioso, que esperamos que se convierta en un recurso verdaderamente útil en la investigación oncológica y también en la práctica clínica”. Por su parte, uno de los primeros autores del estudio, Ernesto López, indica que “ha sido un esfuerzo arduo y concienzudo porque son unos 20.000 patrones, tantos como genes en el ADN humano”.
El ADN, por el propio funcionamiento celular y por motivos cotidianos como la exposición al sol, sufre roturas continuamente; se trata de heridas peligrosas que la célula ha de reparar para sobrevivir. Y estas reparaciones, dejan huella en forma de alteraciones genéticas. Por ello, los investigadores hablan de huella mutacional, lo que metafóricamente han denominado ‘cicatrices’ que quedan tras la reparación.
Entender los métodos de reparación celular puede ayudar a vencer las resistencias a tratamientos oncológicos
Estas huellas aportan una información importante, ya que delatan el tipo de daño sufrido. También, arrojan información sobre detalles como el tipo de reparación que ha ejercido la célula. Aquí, decodificar la cicatriz y su reparación, es de gran relevancia. Como explica Cortés, “es algo muy relevante para el tratamiento del cáncer, porque muchas terapias oncológicas funcionan precisamente provocando roturas en el ADN”.
Los investigadores explican que a menudo los tratamientos oncológicos dejan de funcionar porque las células tumorales aprenden a reparar las roturas que producen los fármacos, con lo que los tumores se hacen resistentes a la terapia. Y, entender cómo la célula repara las roturas en cada caso, puede ayudar a vencer las resistencias.
Con todo esto, el logro del grupo del CNIO ha consistido en desvelar cómo cada uno de nuestros genes afecta a las cicatrices. El ‘reparoma’ humano ahora publicado en Science contiene todos los patrones de cicatrices posibles: contempla la huella mutacional provocada por roturas en el ADN en 20.000 poblaciones de células diferentes, cada una de ellas sin un gen específico. Así, subraya Cortés, “si se observan unas cicatrices determinadas en el ADN de tumores se puede inferir qué genes no están funcionando, y esto es útil para diseñar tratamientos específicos”.
Para lograr este hallazgo, los investigadores del CNIO generaron unas 20.000 poblaciones celulares distintas, inhabilitando (apagando) un gen diferente en cada una de ellas; después provocaron roturas en cada una de ellas, utilizando la herramienta de edición genética CRISPR. Finalmente observaron la huella (cicatriz) que quedaba en la molécula después de que la célula reparara la herida.
Los investigadores del CNIO destacan que uno de los principales avances que ha posibilitado el estudio ha sido realizar el análisis masivo simultaneo en las 20.000 poblaciones y no una a una
Precisamente uno de los principales avances que ha hecho posible el estudio ha sido realizar el análisis masivo simultaneo en las 20.000 poblaciones y no una a una. Esto, detalla Israel Salguero, co-primer autor del estudio, “puede emplearse para futuros estudios que pretendan analizar simultáneamente el efecto de todos los genes humanos”. Daniel Giménez, investigador del grupo de Dinámica Cromosómica del CNIO y también co-primer autor incide en que “esto ha requerido de un importante esfuerzo computacional, incluyendo el desarrollo de nuevas herramientas de análisis y representación”. Por ello, en esta investigación participan también los grupos de Oncología Computacional y de Integridad Genómica y Biología Estructural del CNIO.
En la publicación en Science, los autores apuntan que “REPAIRome es un catálogo que muestra cómo cada uno de los alrededor de 20.000 genes humanos influye en los patrones de mutaciones que son consecuencia de la reparación de roturas del ADN. REPAIRome puede aportar información sobre los mecanismos de reparación del ADN, mejorar la edición de genes y explicar los patrones de mutación observados en el cáncer”.
Asimismo, los investigadores exponen que los autores exponen hallazgos que ya ha hecho posible el REPAIRome. Entre ellos hay nuevas proteínas implicadas en la reparación del ADN, tanto promoviéndola como impidiéndola. También han descubierto un patrón de mutaciones asociado al cáncer de riñón, y también a condiciones de baja oxigenación (hipoxia) en otros tumores. Es un hallazgo del que podrían derivarse nuevas aproximaciones terapéuticas en un futuro.
