PROTEÍNAS CAPACES DE REPARAR EL DAÑO DEL ADN

Varios investigadores de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) investigaron y descubrieron cómo algunas proteínas pueden estabilizar el ADN dañado. Esto permite preservar la función e integridad del ADN y podría explicar por qué las personas con defectos congénitos o adquiridos en algunas proteínas no pueden mantener estable su ADN desarrollando enfermedades como el cáncer.

Cada día las células del cuerpo se dividen millones de veces, y el mantenimiento de su identidad requiere que una célula madre transmita información genética a las células hijas sin errores. En esta actividad el ADN está constantemente bajo ataque del medio ambiente y de las actividades metabólicas de la célula. “La estructura del ADN es muy estable, salvo en las aproximadamente ocho horas que dura la replicación en las células humanas; entonces se vuelve más frágil y se puede romper”, sostiene Juan Méndez, jefe del grupo de Replicación de ADN.

Este proceso puede provocar que las cadenas de ADN se rompan al menos una vez durante cada ciclo de división celular, y esta frecuencia puede aumentar en ciertos estilos de vida, como fumar o en personas que nacen con defectos en la reparación del ADN. Esto puede conducir a un daño genético irreversible y, en última instancia, causar enfermedades como cáncer, inmunodeficiencia, demencia o defectos del desarrollo.

Actualmente los investigadores del Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk de la Universidad de Copenhague han descubierto cómo ciertas proteínas dirigen la reparación del ADN dañado para garantizar su estabilidad durante generaciones, y evitar así daños mayores al ADN vecino no dañado. Los hallazgos han sido publicados en la revista científica Nature.

Las dos proteínas son las denominadas "53BP1" y "RIF1", involucradas en construir un ‘andamio’ tridimensional alrededor de las hebras de ADN rotas. Después, este andamio concentra localmente proteínas de reparación especiales, que son escasas y críticamente necesarias para reparar el ADN sin errores.

Para poder realizar este estudio se utilizaron microscopios de superresolución muy avanzados que permitía a los investigadores ampliar las células vivas y observar objetos del tamaño de una milésima parte del ancho de un cabello y seguir cómo se ensambla y crece el andamio de proteínas protectoras alrededor de la fractura de ADN. “Esto podría compararse con poner un yeso en una pierna rota; estabiliza la fractura y evita que el daño empeore y llegue a un punto donde ya no pueda sanar”, ha apuntado el primer autor del estudio e investigador del Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk, Postdoc Fena Ochs.

La suposición anterior era que las proteínas como "53BP1" y "RIF1" actuaban solo en la vecindad más cercana de la fractura de ADN,. pero con la ayuda de estos microscopios los científicos pudieron ver que la reparación sin errores del ADN roto requiere una construcción mucho más grande. “En términos generales, la diferencia entre las proporciones del andamiaje de proteínas y la fractura del ADN corresponde a una pelota de baloncesto y una cabeza de alfiler”, ha ilustrado Fena Ochs. Esto permite preservar la integridad del sitio dañado y su vecindario y aumenta la probabilidad de atraer a los ‘trabajadores’ altamente especializados en la celda para realizar la reparación real.

Cuando los científicos impidieron que las células construyeran el 'andamio' de proteínas alrededor del ADN fracturado, observaron que grandes partes del cromosoma vecino se desmoronaron rápidamente provocando que las células dañadas por el ADN comenzaran intentos alternativos para repararse, pero esta estrategia a menudo era inútil y exacerbaba la destrucción del material genético. Esto puede explicarse por qué las personas que carecen de las proteínas del "andamio" son propensas a las enfermedades causadas por el ADN inestable.

El director del Centro y Profesor del Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk, Jiri Lukas, ha asegurado de que es un descubrimiento “único”. “Comprender los mecanismos de defensa naturales del cuerpo nos permite comprender mejor cómo se comunican y protegen ciertas proteínas para reparar el ADN dañado. Esto abre una oportunidad para diseñar mejor cómo el daño del ADN causa enfermedades y diseñar medicamentos que mejoren el tratamiento de pacientes con ADN inestable”, ha valorado.

Otros investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han descubierto cómo una enzima humana, la proteína "PrimPol", es capaz de reconocer lesiones en el ADN y facilitar su reparación durante el proceso de copia, evitando así daños irreversibles y fatales para las células y, por ende, para el organismo.

Fuente: República de las ideas, Tendencias de la salud, Redacción médica