Imagen de los investigadores del CNIO. - CNIO
MADRID 17 Sep. (EUROPA PRESS) -
Un equipo internacional del Institute of Molecular Cancer Research (IMCR) de la Universidad de Zúrich (Suiza) y el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha presentado en la revista 'Nature' el hallazgo de un mecanismo fundamental utilizado por las células para proteger su información genética durante la división celular.
Según explican desde el CNIO, cada segundo se dividen a la vez varios millones de células, sobre todo en la médula ósea, el intestino y la piel -las neuronas y las células del corazón son más pausadas-. Todo ese trabajo recae sobre las proteínas responsable de duplicar las miles de millones de piezas químicas que componen el ADN, en el núcleo de cada célula.
Los grupos del IMCR y el CNIO han hallado que una proteína en concreto, la cohesina, actúa como anclaje o cuerda de seguridad que facilita la reorganización del ADN recién copiado, y evita así errores catastróficos cuando el proceso de duplicación tropieza con dificultades.
Los especialistas destacan que la cohesina es una de las proteínas de la división celular; es tan importante que sus características casi no han cambiado en millones de años de evolución: la cohesina de los hongos es muy parecida a la humana.
Hasta ahora se le conocían dos funciones clave. Una es mantener unidas las dos copias de los cromosomas que se generan antes de la división celular, para repartirlas correctamente a las células hijas; la segunda función es lograr que el ADN recién copiado se pliegue como debe dentro de cada nueva célula.
Ambas tareas son cruciales. Por ejemplo, el ADN extendido mide varios metros de largo, así que para que quepa en el núcleo celular hay que doblarlo, y no de cualquier manera. Un error en el plegado influirá en el funcionamiento de la célula.
"El plegamiento del ADN no es solo para que quepa. Los pliegues acercan físicamente partes del genoma que, si la molécula se dispone linealmente, pueden estar muy distantes; eso determina qué regiones del genoma entran en comunicación con otras, y hace posible que genes alejados entre sí -atendiendo a la secuencia lineal de ADN- actúen de manera coordinada", ha explicado Ana Losada, jefa del grupo de Dinámica Cromosómica del CNIO.
LA COHESINA TAMBIÉN PROTEGE EL GENOMA
El concepto de que el plegamiento del ADN determina la actividad de los genes es de hace solo unos años, y el descubrimiento del papel de la cohesina en este proceso es más reciente aún. "Es un área de investigación en auge", asegura Losada.
El estudio que ahora se publica en 'Nature' sitúa la cohesina aún más en el foco, al añadirle la nueva funcionalidad de proteger el material genético cuando está siendo copiado.
Más en detalle, el proceso de duplicación se lleva a cabo por una compleja maquinaria de proteínas que se desplaza a gran velocidad por el ADN, que genera dos copias hijas iguales de cada cromosoma. A veces esta maquinaria topa con obstáculos o sufre estrés replicativo -por ejemplo si no hay en el medio celular piezas químicas suficientes para construir la nueva copia-. La duplicación entonces se ralentiza o incluso detiene.
"Si estos frenazos no se gestionan bien el ADN puede romperse o adquirir mutaciones que pueden contribuir al desarrollo de enfermedades como el cáncer", explica Losada, co-autora senior del nuevo estudio. Esta investigadora es también la descubridora de la cohesina en vertebrados, a finales de los noventa.
Los investigadores han comprobado ahora que la cohesina entra en escena además cuando la duplicación se frena. "La cohesina se desplaza rápidamente a la zona afectada, para dar estabilidad y facilitar un plegamiento que protege la integridad del ADN", dice Losada.
Es más, la cohesina impide que entre en juego otra proteína, llamada Primpol, que puede reiniciar el proceso de copia del ADN de forma rápida como solución de emergencia, pero a costa de introducir numerosos errores genéticos. Así pues, la cohesina evita la inestabilidad genética.
IMPACTO EN LA ONCOLOGÍA DE PRECISIÓN
Los autores destacan que este descubrimiento identifica un mecanismo molecular básico de la célula que podría tener un impacto directo en la oncología de precisión, ya que muchos tratamientos actuales funcionan precisamente provocando estrés replicativo para destruir a las células cancerosas.
"Entender cómo la cohesina protege las horquillas de replicación puede ayudar a diseñar terapias combinadas que rompan este escudo biológico en las células tumorales y no en las sanas, logrando que los fármacos sean más efectivos y menos tóxicos", señala Daniel Giménez, investigador del CNIO.
Además, la cohesina está mutada en diversos tipos de cáncer, como sarcoma de Ewing, cáncer de vejiga y algunas leucemias mieloides. El nuevo resultado abre la puerta a entender el papel de la cohesina en la respuesta de los pacientes a los tratamientos
