Estudiando la inestabilidad de los genomas para entender el origen del cáncer

La molécula de ADN contiene la información para el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos. El conjunto de dicha información se denomina genoma y debe heredarse de la célula madre a la célula hija. La rama de la biología encargada del estudio del ADN y su herencia es la genética. Desde los inicios de esta ciencia (Gregor Mendel en 1865) pasando por el descubrimiento de su estructura (Watson, Crick y Rosalind Franklin en 1953) hasta la actual era de la genómica, avances en el conocimiento básico del ADN han propiciado un mayor conocimiento, prevención y tratamiento de enfermedades muy diversas, como el cáncer.

El cáncer es el nombre común del conjunto de enfermedades donde se produce una división descontrolada de las células del cuerpo. El primer paso para la aparición del cáncer viene dado por un aumento de la inestabilidad del genoma de la célula, se produce una alteración de la integridad del ADN. En este proceso dicha molécula se daña, bien por factores que provengan del exterior del organismo (tabaco, luz UV…) o por fallos propios del metabolismo de la célula, como por ejemplo fallos durante la replicación o duplicación del ADN (proceso necesario para que se herede la información de célula madre a hija sin que se pierda información).

Dicho daño, con muy alta frecuencia es reparado por las eficientes y numerosas maquinarias que forman parte de la célula. Sin embargo, en muy baja frecuencia dicha información genética dañada no es reparada correctamente, dando lugar a una mutación. Dicha mutación se heredará a la célula hija y aunque no es suficiente para la aparición del cáncer, si es necesaria para su inicio.

A partir de este inicio se necesitan multitud de factores que favorezcan el proceso hasta la formación del tumor. Las mutaciones en el ADN modifican las instrucciones del desarrollo y funcionamiento de la célula. Dicha modificación puede dar lugar a que la célula adquiera la capacidad de dividirse descontroladamente (iniciación tumoral), escapando de los mecanismos de control de la división celular. Es por lo tanto esencial entender los mecanismos moleculares causantes de la inestabilidad genómica para comprender la propensión de ciertos individuos a padecer y desarrollar cáncer.

Actualmente, numerosos laboratorios alrededor del mundo realizan investigaciones para conocer las causas y consecuencias de la inestabilidad genómica. Con ello se pretende poder trasladar los conocimientos a nuevos tratamientos. Entre dichos laboratorios se encuentra el dirigido por Andrés Aguilera, en el Centro Andaluz de Medicina Regenerativa (CABIMER) del que yo (Pedro Ortega) soy actualmente investigador pre-doctoral FPU. Implicado en el mantenimiento de la estabilidad del genoma se encuentra la proteína Rrm3, cuya nueva función ha sido descubierta fruto de una investigación desarrollada por Sandra Muñoz Galván, María Luisa García Rubio, Pedro Ortega, José Francisco Ruiz, Sonia Jimeno, Benjamín Pardo, Belén Gómez González y Andrés Aguilera que ha sido publicada por la revista PLOS Genetics en 2017 bajo el título de A new role for Rrm3 in repair of replication-born DNA breakage by sister chromatid recombination.

El papel del Rrm3 sirve para ejemplificar el proceso central de este artículo de divulgación, la inestabilidad genómica. Rrm3 se encarga de reparar un tipo de daño producido durante la replicación, las roturas de doble cadena del ADN. La ausencia de esta proteína impediría una correcta reparación del daño del ADN. Como consecuencia aumenta el número de daños, mutaciones y alteraciones en el genoma, en definitiva, provocando un aumento de la inestabilidad genómica.

Al igual que esta proteína existen otros muchos factores que se encargan del mantenimiento de la estabilidad del genoma, algunos son conocidos, aunque otros no. Actualmente durante mi tesis doctoral busco estos nuevos mecanismos, ya que siendo una pregunta básica en Biología Molecular y Biomedicina resultan de vital importancia en la investigación contra el cáncer.