Mecanismos de reparación del ADN recientemente descubiertos apuntan a objetivos potenciales de terapia para el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas
Modelo 3D de ADN. Crédito: Michael Strck/Wikimedia/ Licencia de documentación libre de GNU
El ADN que se encuentra fuertemente enrollado en casi todas las células humanas está sujeto a miles de agresiones y lesiones internas y externas a diario, razón por la cual el cuerpo humano ha desarrollado múltiples mecanismos para reparar el daño del ADN.
«Tenemos mecanismos exquisitos para reparar las roturas del ADN y, cuando fallan, terminamos con enfermedades. Acumulamos inestabilidad genómica, acumulamos mutaciones y muchas enfermedades ocurren debido a la incapacidad de las células para reparar el ADN». dice Raul Mostoslavsky, MD, Ph.D., codirector científico del MGH Cancer Center y profesor Laurel Schwartz de Oncología (Medicina) en la Escuela de Medicina de Harvard.
La reparación del daño del ADN es un problema de doble filo espada: cuando sale mal, puede provocar enfermedades como el cáncer y los trastornos motores degenerativos, pero también se puede aprovechar para tratar muchas formas de cáncer usando medicamentos que interfieren con la capacidad del ADN para repararse a sí mismo, lo que hace que las células cancerosas dejen de replicarse y morir.
Estudios previos de los mecanismos de reparación del ADN se realizaron utilizando sistemas desarrollados por bioquímicos para purificar proteínas, pero estos sistemas tienen rendimientos o «rendimiento» relativamente bajos, explica Mostoslavsky.
» Decidimos desarrollar un ensayo de alto rendimiento para t tratar de identificar los factores de reparación de una manera más imparcial. Terminamos desarrollando un sistema automático único basado en un microscopio para generar daño en el ADN y recopilar información sobre las proteínas que se reclutan para este tipo de daño», dice.
Con coinvestigadores de la National Cancer Research Mostoslavsky y sus colegas del MGH y Harvard han desarrollado un método altamente sensible para visualizar los mecanismos de reparación del ADN en funcionamiento y han identificado nueve proteínas nuevas que están involucradas en la reparación del ADN. Reparación del ADN, un hallazgo que puede ayudar a los investigadores a desarrollar nuevos medicamentos contra el cáncer, así como métodos para mejorar la eficacia de las terapias existentes.
Describen su técnica, una combinación de microscopía de alto rendimiento y aprendizaje automático, en la revista Cell Reports. .
Los investigadores primero desarrollaron una prueba de microscopía de alto rendimiento para analizar cómo las proteínas son atraídas o excluidas de las roturas de ADN de doble cadena. Con este sistema generaron una biblioteca una variedad de 384 factores, en su mayoría desconocidos, y pudieron identificar cuáles de estas proteínas entran en acción cuando ocurre daño en el ADN.
Luego realizaron un estudio de prueba de principio, siguiendo un factor específico etiquetado como PHF20 que es mantenido alejado del sitio del daño en el ADN, y descubrió que PHF20 está excluido porque puede interferir con el reclutamiento de otro factor crítico de reparación del ADN llamado 53BP1.
Los sistemas desarrollados por Mostoslavsky y sus colegas podrían, por ejemplo, ayudar a mejorar el tratamiento de los cánceres de mama y de ovario causados por mutaciones en los genes de susceptibilidad al cáncer BRCA1 y BRCA2. Estos cánceres se tratan con una clase de medicamentos conocidos como inhibidores de PARP que actúan inhibiendo un factor de reparación del ADN en particular.
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Desarrollo de herramientas para visualizar la reparación del ADN como nunca antes Más información: Barbara Martinez-Pastor et al, Evaluación de la cinética y reclutamiento de factores de reparación del ADN mediante pantallas de alto contenido, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110176 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por el Hospital General de Massachusetts Cita: Los mecanismos de reparación del ADN recientemente descubiertos apuntan a posibles objetivos terapéuticos para cáncer y enfermedades neurodegenerativas (20 de enero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-newly-dna-mechanisms-potential-therapy.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.