El primer mapa de los 50.000 misteriosos 'nudos' del ADN humano para mejorar el diagnóstico y tratamiento del cáncer

El ADN es muy famoso por su forma de doble hélice, pero el genoma humano también contiene más de 50.000 estructuras raras de ADN con forma de "nudo" (llamadas “i-motifs”, cuyo funcionamiento todavía es un gran misterio para la ciencia.

De ahí la importancia de este nuevo mapa que ha realizado un equipo de científicos de uno de los principales centros de investigación de Australia: el Instituto Garvan de Investigación Médica.

Y hoy se presenta el primer mapa completo de estas estructuras del ADN que son “únicas”, pero que son capaces de regular la actividad de una serie de genes que provocan ahora enfermedades tan graves como el cáncer.

Pioneros

Este grupo de científicos australianos ya fueron los primeros, hace seis años, en visualizar de forma directa estos misteriosos “nudos” que están dentro de las células del cuerpo humano.

Y para lograrlo, utilizaron una nueva herramienta de anticuerpos que desarrollaron para reconocer y adherirse a estos “nudos”.

Ahora, el siguiente paso en este proyecto histórico consiste en implementar este anticuerpo para identificar las ubicaciones de los 50.000 nudos de ADN en todo el genoma humano.

“Hemos mapeado más de 50.000 sitios "i-motif" en el genoma humano que se encuentran en los tres tipos de células que examinamos” -explica el autor principal, el profesor Daniel Christ, jefe del Laboratorio de Terapia con Anticuerpos del Instituto Garvan-, “y no son solo curiosidades de laboratorio, sino que están muy extendidos y es probable que desempeñen un papel clave en la función genómica”.

Formas raras

Los motivos I son estructuras de ADN que difieren de la icónica forma de doble hélice. Se forman cuando tramos de letras de citosina en la misma cadena de ADN se aparean entre sí, creando una estructura retorcida de cuatro cadenas que sobresale de la doble hélice.

Los investigadores descubrieron que los “i-motifs” no están dispersos aleatoriamente sino concentrados en áreas funcionales clave del genoma, incluidas regiones que controlan la actividad genética.

“Descubrimos que los "i-motifs" están asociados a genes que son muy activos durante momentos específicos del ciclo celular. Esto sugiere que desempeñan un papel dinámico en la regulación de la actividad genética”, afirma Cristian David Peña Martínez, investigador del Laboratorio de Terapéutica de Anticuerpos de Garvan.

Estos científicos también han descubierto que estos “nudos” de ADN se forman en la región promotora de los oncogenes, es decir, los genes que provocan cáncer.

Y esto presenta una “oportunidad emocionante” para atacar a los genes relacionados con la enfermedad a través de la estructura "i-motif”, afirma este investigador.

Nuevas terapias

La presencia generalizada de “nudos” cerca de estas secuencias de genes involucradas en el origen de muchos cánceres difíciles de tratar, abre nuevas posibilidades para nuevos enfoques diagnósticos y terapéuticos.

Por esa razón, estos investigadores confirman que sería posible diseñar medicamentos que se dirijan a estos “nudos” de ADN para cambiar su expresión genética y esto “podría ampliar las opciones de tratamiento actuales”, subraya la profesora Sarah Kummerfeld, directora científica de Garvan.

Este mapeo de “i-motifs” ha sido posible gracias a la experiencia líder mundial del Instituto Garvan en el desarrollo de anticuerpos y el análisis del genoma humano.

Este nuevo mapa ha sido financiado por el estado de Australia y revolucionará sin duda el tratamiento de enfermedades tan importantes como el cáncer.