Estudio israelí sobre el cáncer revela las causas del fallo en la reparación del ADN, dando paso a tratamientos más especializados

Investigadores israelíes del Instituto Weizmann de Ciencias, en colaboración con científicos de la Universidad de Rowan, con sede en Nueva Jersey, han llevado a cabo un estudio pionero sobre el cáncer que demuestra que las mutaciones pueden alterar la estructura física del ADN.

La investigación también indica que la eficacia de las enzimas de reparación del ADN depende de la estructura física y la forma del ADN en torno a las zonas dañadas. Los hallazgos cuestionan las hipótesis que se tenían hasta ahora sobre cómo se producen las mutaciones y podrían, a la larga, allanar el camino para tratamientos más personalizados contra el cáncer y otras enfermedades genéticas.

«El entorno físico local que rodea el daño en el ADN puede influir considerablemente en cómo se repara», declaró el investigador del Weizmann, el Dr. Ariel Afek, al Times of Israel. «Si se dobla en una dirección o se retuerce en otra, podría hacer que la eficacia de la reparación fuera cien veces más fácil o más difícil».

Noga Levy dirigió un equipo de investigadores en el laboratorio de Afek en colaboración con el profesor Brian P. Weiser y otros científicos de la Universidad de Rowan. Los resultados se publicaron en el número de julio de la revista científica Nature Communications.

Los investigadores combinaron experimentos de laboratorio con simulaciones por ordenador que modelaban interacciones a nivel atómico utilizando algoritmos genómicos.

«Algunos investigadores se centran en la mutación en pacientes con cáncer», explicó Afek. «Pero nosotros queríamos retroceder y analizar el proceso que realmente inició la mutación a nivel atómico hace mucho tiempo para comprender de verdad el mecanismo y las causas moleculares».

El estudio podría, con el tiempo, ayudar a los científicos a desarrollar o personalizar enzimas de reparación del ADN para diferentes enfermedades genéticas, incluido el cáncer, señaló Afek.

«¿Por qué los agentes dañinos, como la luz ultravioleta del sol o la oxidación del aire, afectan a lugares específicos del genoma más que a otros, y por qué las enzimas de reparación no logran reparar el daño en determinados puntos?», se preguntó.

«Las mutaciones constituyen la esencia de muchas enfermedades genéticas, y estamos tratando de comprender los componentes básicos que hacen que las mutaciones se produzcan o no», añadió.

A pesar de la complejidad del cuerpo humano, todo el ADN humano está formado por cuatro bases químicas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Estas bases se organizan en diferentes secuencias para formar el código genético, que contiene miles de millones de letras individuales.

El nuevo estudio se centró en lo que ocurre en las inmediaciones de las secciones de ADN dañadas.

«Normalmente se ha pensado que, si hay un daño, realmente no importa lo que lo rodee, y que el vecino más cercano podría tener un efecto menor», explicó Afek.

Sin embargo, los hallazgos indican que la secuencia genética circundante puede alterar la forma física del ADN y, a su vez, afectar a la capacidad de una enzima para reconocer y reparar las secciones dañadas.

«Normalmente, en la célula, si hay algún agente dañino, puede que se dañe un lugar del genoma y no otro», explicó Afek. «Es muy difícil de controlar, pero en condiciones de laboratorio creamos millones de secuencias de ADN diferentes, situando el daño en la misma ubicación».

«Por primera vez, pudimos caracterizar todas las preferencias de las enzimas reparadoras y empezamos a comprender qué determina la eficiencia de la unión y la reparación, y qué conduce a las mutaciones», explicó.

El profesor Bennett Van Houten, del Departamento de Farmacología y Biología Química de la Universidad de Pittsburgh, cree que el descubrimiento «tendrá un impacto prolongado y duradero en el campo».

«Al revelar que el código genético circundante altera la estructura física del ADN para afectar directamente a la capacidad de estas enzimas para reconocer y reparar el daño, los hallazgos ayudan a explicar por qué secuencias específicas son especialmente propensas a altas tasas de mutación en las células tumorales», afirmó Van Houten.

A pesar de la importancia de los hallazgos, Afek subrayó que se necesita más investigación para comprender los complejos procesos que rigen el daño y la reparación del ADN en el cuerpo humano.

«La investigación ha ayudado a resolver una parte del rompecabezas, pero aún hay mucho por descubrir. Esto es solo la punta del iceberg», afirmó. «Aún queda mucho por comprender sobre muchos otros factores que influyen en las mutaciones y la reparación en nuestro organismo».