Publicado 02/03/2020 17:25:02 +01:00CET

Investigadores españoles concluyen que las células pueden multiplicarse bajo más estrés del que se creía

ADN, genética.
ADN, genética. - GETTY IMAGES / ALENGO - Archivo

MADRID, 2 Mar. (EUROPA PRESS) -

Las células pueden sobrevivir y multiplicarse bajo más estrés del que se pensaba, según muestra una investigación de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud de la Universidad de Copenhague (Dinamarca). Los investigadores han hecho este hallazgo inhibiendo el gen esencial de la ADN polimerasa alfa (POLA1), que inicia la replicación del ADN durante la división celular.

Este descubrimiento da a los investigadores nuevos conocimientos sobre la replicación del ADN y puede ser potencialmente utilizado para un nuevo tipo de tratamiento contra el cáncer. "Si somos visionarios, diría que podríamos estar en el nacimiento de un nuevo conjunto de moléculas que podrían ser utilizadas en la lucha contra el cáncer. Básicamente, esta nueva estrategia apunta a explotar una debilidad inherente en las células cancerosas y hacerlas chocar mientras se dividen", explica el investigador español, Luis Toledo, autor principal del trabajo, que se ha publicado en la revista 'Cell Reports'.

Cuando una célula se divide, la doble cadena de ADN se abre a lo largo como una cremallera que se abre. Las nuevas cadenas dobles se construyen en cada una de las cadenas separadas, de modo que gradualmente se termina con dos nuevas "cremalleras". Antes de que las nuevas mitades de la cremallera se hagan, un poco de ADN se expone temporalmente en forma de una sola hebra. Este proceso es necesario para que se formen las nuevas cremalleras. No obstante, los investigadores han considerado tradicionalmente que las grandes cantidades de ADN de una sola hebra son un signo de estrés patológico durante la proliferación celular.

Sin embargo, los investigadores que están detrás del nuevo estudio descubrieron que las cremalleras de ADN actúan de manera más suelta de lo esperado. Esto puede generar grandes cantidades de ADN monocatenario, que los investigadores ahora demuestran que no es más que una forma de estrés natural que las células pueden realmente tolerar en grandes cantidades. Aún así, para que exista esta tolerancia, las células requieren una cantidad suficiente de la proteína protectora RPA para cubrir las partes de ADN de una sola hebra.

"Hemos visto que las células pueden duplicar su genoma, incluso con grandes cantidades de ADN de una sola hebra. Pueden dividirse y seguir viviendo saludablemente porque tienen un gran exceso de moléculas de RPA que actúan como un paraguas protector. Pero hay otra cara de la moneda. Cuando hacemos que las células generen ADN de una sola hebra más rápido de lo que pueden proteger, los cromosomas literalmente se rompen en cientos de pedazos, un fenómeno que llamamos catástrofe de la replicación. Siempre pensamos que podríamos usar esto, por ejemplo, para matar las células cancerosas", detalla la primera autora del estudio, Amaia Ercilla.

Tanto Amaia Ercilla como Luis Toledo argumentan que en circunstancias normales es extremadamente difícil agotar la reserva de RPA de una célula. Lo mismo ocurrió en el nuevo estudio, cuando los investigadores utilizaron diferentes tipos de quimioterapia para aumentar la cantidad de ADN de una sola cadena. Incluso cuando se utilizan los mejores compuestos disponibles hasta el momento, se tarda alrededor de una hora en agotar la reserva de RPA en una célula, provocando una catástrofe de replicación y la muerte celular asociada.

Sin embargo, los investigadores del nuevo estudio creen haber encontrado lo que Luis Toledo llama "el último generador de ADN de una sola hebra": Cuando los investigadores usaron un llamado inhibidor POLA1, las células encontraron su destino final después de sólo cinco minutos. "Aunque no se puede hacer un nuevo ADN cuando inhibimos el POLA1, las cremalleras de ADN siguen avanzando y generan ADN de una sola hebra a muy alta velocidad. Todas las células pueden ser sensibles a los inhibidores de POLA1, incluyendo las células cancerígenas, y podríamos especular que la estrategia podría ser especialmente útil contra las formas muy agresivas de cáncer que proliferan a gran velocidad", concluye Toledo.

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