Descubren ADN de cuatro hélices en células humana
El descubrimiento abre posibilidades para una nueva generación de terapias dirigidas contra el cáncer
Visualización de ADN de cuatro hélices en
células (izquierda), y tinción de núcleos de células humanas y cromosomas.
Crédito: Jean-Paul Rodríguez y Biffi Giulia
En 1953, los investigadores de Cambridge, Watson y Crick
publicaron un artículo que describe la estructura del entramado de ‘doble
hélice’ del ADN: el código de la vida.
Ahora, en el año del 60º aniversario de ese hito científico,
los investigadores Giulia Biffi, Shankar Balasubramaniande y Julie Sharp han
publicado un estudio en el que demuestran que las estructuras de cuatro hebras,
de ‘hélice cuádruple’ de ADN – conocidas como G-cuádruplex – también existen en
el genoma humano. Se forman en regiones de ADN que son ricas en guanina que por
lo general se conoce como ‘G’.
Los hallazgos marcan la culminación de más de 10 años de
investigación para demostrar la existencia de estas estructuras complejas en
células humanas vivas, que los ha llevado de un modelo informático a
experimentos sintéticos de laboratorio, y finalmente a la identificación de las
células cancerosas humanas, utilizando biomarcadores fluorescentes.
La investigación,
publicada Nature Chemistry muestra una relación clara
entre las concentraciones de cuádruples de hebras y el proceso de replicación
del ADN, que es esencial para la división celular y la producción.
Al concentrarse en cuádruples con moléculas sintéticas que
atrapan y contienen estas estructuras de ADN – lo que evita que las células
repliquen su ADN, y por consiguiente se obstruya la división celular – los
científicos creen que puede ser posible detener la proliferación fuera de
control de las células cancerosas.
Los estudios físicos en las dos últimas décadas habían
demostrado que el ADN cuádruple se puede formar in vitro (en tubos de ensayo),
pero la estructura se había considerado una curiosidad que no existía en la
naturaleza. Los investigadores saben ahora que realmente se forman en el ADN de
las células humanas.
Un tipo de genes, conocidos como oncogenes, son responsables
por impulsar el cáncer. Se trata de genes que han mutado para aumentar la
replicación del ADN – que da origen a una proliferación celular en una espiral
fuera de control, y que conduce al crecimiento del tumor.
La tasa de aumento de la replicación del ADN en oncogenes
conduce a una intensidad en las estructuras cuádruples. Esto significa que la
actividad celular potencialmente dañina se puede combatir con moléculas
sintéticas u otras formas de tratamientos.
El estudio demostró que si se utiliza un inhibidor para
bloquear la replicación del ADN, descienden los niveles de cuádruples – lo que
demuestra que el ADN es dinámico, con estructuras que constantemente se forman y
se desintegran.
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