Científicos del CNIO publican el primer catálogo de cicatrices del ADN humano

MADRID, ESPAÑA – Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha revelado un avance significativo en la comprensión de la reparación del ADN humano. Publicado en la revista Science, el ‘reparoma humano’ (REPAIRome) es el primer catálogo que documenta cómo se reparan las roturas del ADN en nuestras células. Este recurso innovador identifica 20.000 patrones de cicatrices genéticas, tantos como genes, y los pone a disposición de la comunidad científica a través de un portal abierto.

El proyecto tiene implicaciones que van desde la investigación básica hasta el diseño de tratamientos personalizados contra el cáncer. “Es un trabajo ambicioso, que esperamos se convierta en un recurso verdaderamente útil en la investigación oncológica y también en la práctica clínica”, afirmó Felipe Cortés, jefe del grupo de Topología y Roturas de ADN del CNIO y autor principal del estudio.

Reparaciones que dejan huella

El ADN está sujeto a roturas continuas debido a procesos celulares y factores externos como la radiación solar. Para sobrevivir, las células deben reparar estas roturas, aunque estos arreglos dejan una huella en forma de mutaciones o ‘cicatrices’. Según los autores, estas huellas contienen información valiosa. Al igual que las marcas en la piel son distintas tras un corte o una quemadura, las alteraciones en el ADN después de una reparación revelan el tipo de daño sufrido y los mecanismos de reparación utilizados.

Decodificar estas cicatrices es crucial en oncología, ya que muchas terapias actúan provocando roturas en el ADN. A menudo, los tumores se vuelven resistentes porque aprenden a repararlas. Comprender cómo lo hacen puede ser clave para superar estas resistencias.

20.000 patrones de reparación

El avance radica en haber determinado cómo influye cada gen en las cicatrices del ADN. Para construir el reparoma, los investigadores crearon 20.000 poblaciones celulares, inhabilitando un gen distinto en cada una. Luego, provocaron roturas mediante la técnica CRISPR y analizaron la huella resultante.

Un desarrollo tecnológico clave ha permitido realizar este análisis simultáneo en las 20.000 poblaciones. “Esta aproximación puede emplearse en futuros estudios que analicen de manera global el efecto de todos los genes humanos”, explica Israel Salguero, coprimer autor del estudio.

El proyecto ha requerido un importante esfuerzo computacional, que ha incluido el desarrollo de nuevas herramientas de análisis y representación. Daniel Giménez, investigador del grupo de Dinámica Cromosómica del CNIO y coprimer autor, destacó la colaboración con los grupos de Oncología Computacional y de Integridad Genómica y Biología Estructural del CNIO.

Hallazgos con valor clínico

El catálogo se centra en las roturas de doble hebra, el daño más grave que puede sufrir el ADN. Estas lesiones son también la base de terapias como la radioterapia y la quimioterapia. Por ello, comprender cómo se reparan es esencial para identificar nuevas dianas terapéuticas y perfeccionar las herramientas de edición genética.

“Es un recurso poderoso para la comunidad científica, con aplicaciones en la biología y el tratamiento del cáncer, y también en la mejora de la edición genética CRISPR Cas”, escriben los autores en Science.

Financiación y futuro del proyecto

El proyecto ha recibido financiación estatal y europea a través del programa conjunto A way of making Europe del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (Agencia Española de Investigación, AEI) y los fondos FEDER, además de la Fundación la Caixa, la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) y la Comunidad de Madrid.

Con este recurso, los investigadores esperan abrir nuevas vías en la investigación del cáncer y mejorar las terapias existentes. El acceso abierto al reparoma humano permite que científicos de todo el mundo puedan contribuir a esta línea de investigación, potenciando la colaboración internacional en la lucha contra el cáncer.