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El método de secuenciación del ADN desvela la ´caja negra´ del genoma

Investigadores han esbozado un nuevo método de secuenciación del ADN que permite detectar dónde y cómo interactúan los fármacos de moléculas pequeñas con el genoma diana.

Muchos fármacos que salvan vidas interactúan directamente con el ADN para tratar enfermedades como el cáncer, pero los científicos han tenido dificultades para detectar cómo y por qué actúan, hasta ahora. Investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) han esbozado un nuevo método de secuenciación del ADN que permite ...

Muchos fármacos que salvan vidas interactúan directamente con el ADN para tratar enfermedades como el cáncer, pero los científicos han tenido dificultades para detectar cómo y por qué actúan, hasta ahora. Investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) han esbozado un nuevo método de secuenciación del ADN que permite detectar dónde y cómo interactúan los fármacos de moléculas pequeñas con el genoma diana, según publican en la revista ´Nature Biotechnology´.

"Comprender cómo actúan los fármacos en el organismo es esencial para crear terapias mejores y más eficaces --afirma el doctor Zutao Yu, del Departamento de Química Yusuf Hamied--, pero cuando un fármaco terapéutico entra en una célula cancerosa con un genoma que tiene tres mil millones de bases, es como entrar en una caja negra".

El potente método, denominado ´Chem-map´, levanta el velo de esta caja negra genómica al permitir a los investigadores detectar dónde interactúan los fármacos de moléculas pequeñas con sus dianas en el genoma del ADN.

Cada año, millones de enfermos de cáncer reciben tratamiento con fármacos dirigidos al genoma, como la doxorrubicina. Pero a pesar de décadas de uso clínico e investigación, aún no se conoce bien el modo de acción molecular con el genoma.

"Muchos fármacos que salvan vidas interactúan directamente con el ADN para tratar enfermedades como el cáncer --explica el doctor Jochen Spiegel, coautor del estudio--. Nuestro nuevo método puede cartografiar con precisión dónde se unen los fármacos al genoma, lo que nos ayudará a desarrollar mejores medicamentos en el futuro".

´Chem-map´ permite a los investigadores cartografiar in situ las interacciones entre moléculas pequeñas y el genoma con una precisión sin precedentes, mediante una estrategia denominada marcaje Tn5 de la transposasa dirigido por moléculas pequeñas. De este modo se detecta el lugar del genoma donde una molécula pequeña se une al ADN genómico o a proteínas asociadas al ADN.

En el estudio, los investigadores utilizaron ´Chem-map´ para determinar los sitios de unión directa en células de leucemia humana del fármaco anticanceroso doxorrubicina, ampliamente utilizado. La técnica también mostró cómo la terapia combinada de utilizar doxorrubicina en células ya expuestas al inhibidor de la histona deacetilasa (HDAC) tucidinostat podría tener una ventaja clínica potencial.

La técnica también se utilizó para cartografiar los sitios de unión de ciertas moléculas en los cuadruplexos G del ADN, conocidos como G4s. Los G4 son estructuras secundarias de cuatro hebras implicadas en la regulación génica y podrían ser posibles dianas de futuros tratamientos contra el cáncer.

"Estoy muy orgulloso de haber podido resolver este viejo problema: hemos establecido un método muy eficaz que abrirá muchas vías para nuevas investigaciones", asegura Yu.

Por su parte, el profesor Sir Shankar Balasubramanian, que dirigió la investigación, explica que "´Chem-map´ es un nuevo y potente método para detectar el lugar del genoma donde una molécula pequeña se une al ADN o a proteínas asociadas al ADN. Aporta enormes conocimientos sobre la interacción de algunos tratamientos farmacológicos con el genoma humano y facilita el desarrollo de terapias más eficaces y seguras".

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