Investigadores de la Universidad de Hong Kong (HKU) han realizado un apasionante descubrimiento sobre cómo las células humanas protegen el ADN durante la división celular, lo que ofrece nuevas perspectivas para combatir enfermedades como el cáncer.

Dirigida por el profesor Gary Ying Wai CHAN, de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias, y el profesor Ken Hoi Tang MA, del Departamento de Patología de la Facultad de Medicina LKS, la investigación descubre el papel vital de una proteína llamada PICH en la prevención de errores genéticos que pueden provocar enfermedades como el cáncer.

Sus hallazgos se han publicado recientemente en la revista Nucleic Acids Research.

Puentes ultrafinos en la anafase: una amenaza oculta para nuestro genoma

Cada vez que una célula se divide, debe asegurarse de que su ADN se copia con precisión y se reparte entre las dos nuevas células.

Sin embargo, a veces pueden formarse diminutos hilos de ADN, conocidos como puentes de anafase ultrafinos (UFB), que causan problemas si no se gestionan adecuadamente.

Estos UFB pueden considerarse enemigos invisibles que enredan nuestro material genético.

A través de su investigación, el equipo de la HKU descubrió que la proteína PICH actúa como un radar, detectando estos UFB y ayudando a resolverlos.

Descubrieron que cuando la PICH falta o no funciona correctamente, las células experimentan graves daños genéticos, como la rotura del ADN, la formación de pequeñas estructuras que contienen ADN llamadas micronúcleos y la activación de los sistemas de respuesta de emergencia de la célula, lo que en última instancia conduce a la muerte celular.

Además, sus hallazgos revelaron que estos daños pueden desencadenar reordenamientos de los cromosomas, rasgos característicos del cáncer.

La PICH previene los peligrosos reordenamientos del ADN

Basándose en estos hallazgos, el equipo investigó más a fondo el papel de la PICH en el mantenimiento de la estabilidad genética.

Descubrieron que sin PICH, las células no sólo sufren daños graves en el ADN, sino que también acumulan errores genéticos significativos.

Una versión mutada de PICH que no puede reclutar a otras proteínas ayudantes sólo proporciona una protección parcial, mientras que una versión completamente inactiva de PICH no consigue resolver los UFB, lo que provoca daños genéticos aún más extensos.

La actividad de PICH es crucial para romper estos hilos de ADN y evitar el caos genético.

En particular, cuando falta PICH, es más probable que se produzcan errores genéticos en regiones no centroméricas del ADN debido a la rotura de los UFB, lo que da lugar a peligrosos reordenamientos cromosómicos que pueden causar enfermedades.

Su investigación propone que la PICH protege el ADN humano a través de dos mecanismos clave.

En primer lugar, ayuda a otra proteína, la topoisomerasa IIα (TOP2A), a desenredar los hilos de ADN.

En segundo lugar, trabaja con una proteína llamada BLM helicasa para convertir los hilos enredados en una forma más simple y manejable.

Juntas, estas dos acciones garantizan que los hilos de ADN se resuelvan correctamente, evitando errores genéticos que podrían provocar cáncer.

«Nuestra investigación demuestra lo vital que es la PICH para proteger nuestro ADN de los daños durante la división celular. Al comprender cómo funciona la PICH, podemos explorar nuevas formas de tratar cánceres como el colorrectal, el gástrico y el de mama, que están fuertemente relacionados con un alto grado de inestabilidad cromosómica», afirmó el profesor Gary Ying Wai Chan, uno de los autores correspondientes del trabajo.

«La secuenciación de próxima generación (NGS) es una potente herramienta para detectar la inestabilidad genómica en enfermedades como el cáncer. En nuestra investigación, utilizamos la NGS para identificar mutaciones en células que carecen de PICH, lo que demuestra su eficacia para descubrir errores genéticos. Esta productiva colaboración con el profesor Chan ha puesto de relieve la importancia del trabajo en equipo en la investigación científica», añadió el profesor Ken Hoi Tang Ma, otro de los autores correspondientes del estudio.

Este estudio pone de relieve el papel fundamental de la PICH en el mantenimiento de la integridad del material genético humano.

Comprender cómo funciona la PICH abre nuevas posibilidades para desarrollar tratamientos contra las enfermedades causadas por la inestabilidad genética, como el cáncer.

«Si nos dirigimos a las vías en las que interviene la PICH, es posible que podamos desarrollar nuevas terapias para prevenir o tratar estas afecciones», explicó el profesor Gary Ying Wai Chan.

Los hallazgos se detallan en el artículo 'The Interplay of the Translocase Activity and Protein Recruitment Function of PICH in Ultrafine Anaphase Bridge Resolution and Genomic Stability', publicado en la revista Nucleic Acids Research .

Fuente: Universidad de Hong Kong