Un equipo de Cabimer investiga fallos del ADN

Un equipo científico liderado por Felipe Cortés, biólogo titular del CSIC en el Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer), ha logrado un proyecto europeo Consolidator Grant tras un concurso muy competitivo, para investigar una serie de fallos que se producen de manera espontánea en el ADN y que están implicados en problemas neurodegenerativos, procesos tumorales y enfermedades raras. Los proyectos Consolidator Grant son una oportunidad para los científicos que ofrece el Consejo Europeo de Investigación (ERC) en el que compiten equipos de elevado nivel científico. En la última edición se presentaron 2.528 propuestas, de las que resultaron 372 proyectos concedidos.

El equipo de Cortés contará con una financiación de dos millones de euros durante cinco años y estará integrado por seis investigadores.

El proyecto de ciencia básica permitirá a los investigadores profundizar en una serie de procesos del material genético que generan roturas en la cadena del ADN, problemas que pueden desencadenar la muerte celular o cambios genéticos dando lugar a enfermedades. De modo que los resultados de la investigación pueden abrir la puerta al diseño de nuevas terapias o el perfeccionamiento de tratamientos ya existentes.

"Nuestro estudio se basará en entender cómo actúan las topoisomerasas (proteínas que intervienen en la organización del ADN) y qué factores influyen en que su acción pueda ser incorrecta", explica Felipe Cortés. Las topoisomerasas son proteínas que tienen la función de eliminar los enredos o nudos que se forman en la cadena del ADN. Cuando esta función se desarrolla de manera incorrecta se generan roturas en el ADN que lo modifican y pueden terminar con la vida de la célula o con mutaciones.

El ADN, el material genético que contienen todas las células, tiene unos dos metros de longitud. "El núcleo de la célula, donde se encuentra el ADN, mide menos de 10 micras de diámetro. Son dimensiones muy pequeñas, de modo que el ADN tiene que estar enrollado en el núcleo", explica el investigador. A veces, en la cadena de ADN se producen nudos o enredos cuando la célula necesita acceder al material genético, por ejemplo, para replicarse.

Para desenredar o desanudar la célula dispone de las topoisomerasas. "La manera de desenredar el ADN consiste en cortar el nudo y volver a pegar la cadena. En este proceso existen riesgos", añade Cortés. Cuando las topoisomeraas no pegan bien la cadena del ADN aparecen roturas que pueden provocar la muerte de la célula. Y cuando la reparación se realiza de manera incorrecta se producen mutaciones en el material genético y alteraciones que pueden desencadenar problemas neurodegenerativos y tumores.

En la primera fase de la investigación, el equipo de Cortés estudiará a nivel global los distintos intermediarios de la actividad de las topoisomerasas y la posible aparición de roturas del ADN. "En una segunda fase estudiaremos en que zona del ADN se producen estas roturas y una vez localizada la zona afectada, qué consecuencias tiene para el genoma", añade el científico. Aunque estas roturas se producen de manera espontánea, agentes externos, entre ellos importantes compuestos antitumorales, pueden inducirlas.

Para desarrollar este estudio este equipo del Cabimer requiere tecnología de última generación para realizar secuenciación masiva del ADN. El conocimiento sobre las topoisomerasas es clave ya que estás proteínas están presente en los principales procesos de la célula como, por ejemplo, la expresión del material genético, la replicación y la división celular.