Nobel de Química para tres científicos que describieron el kit de reparaciones del ADN

El turco Aziz Sancar, el estadounidense Paul Modrich y el sueco Thomas Lindahl compartirán en partes iguales el galardón por haber descripto cómo se preserva de daños exteriores y endógenos la información genética de las células
El turco Aziz Sancar, el estadounidense Paul Modrich y el sueco Thomas Lindahl compartirán en partes iguales el galardón por haber descripto cómo se preserva de daños exteriores y endógenos la información genética de las células
Nora Bär
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8 de octubre de 2015  

Aziz Sancar, Paul Modrich y Thomas Lindahl
Aziz Sancar, Paul Modrich y Thomas Lindahl

Como se enseña en la escuela, el ADN, o ácido desoxirribonucleico, contiene la información para dirigir la síntesis del resto de las moléculas que forman las células. ¿Pero qué pasa cuando el ADN se daña?

El Nobel de Química se entrega este año a tres científicos que, trabajando independientemente, describieron y cartografiaron en el nivel molecular tres mecanismos de autorreparación del texto en código que contiene las instrucciones para la vida en todos los organismos, desde los virus y bacterias hasta el ser humano.

"El sueco Thomas Lindahl, el estadounidense Paul Modrich y el turco Aziz Sancar ganaron el Premio Nobel de Química por descubrir la «caja de herramientas» que usa la célula para reparar el ADN", dijo en su anuncio el vocero de la Academia de Ciencias sueca.

Para valorar la importancia de estos procesos basta con mencionar que "si no existieran, no existiría la vida", comenta Alberto Kornblihtt, director del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (Ifibyne) de la UBA.

"Éste es un gran reconocimiento a muchas personas que iluminaron estos procesos -dice Vanesa Gottifredi, investigadora del Conicet en el Instituto Leloir, que estudia el impacto de la replicación del ADN lesionado en la estabilidad del genoma-. Se eligió premiar a los grupos pioneros; me da mucho gusto."

"En estos hallazgos se advierte el vigor de la biología molecular de los últimos 40 o 50 años", agrega Eduardo Arzt, director del Instituto Max Planck de Buenos Aires.

Para llegar a la adultez, nuestras células deben replicarse millones de veces. Se calcula que para ese momento la doble hélice del ADN podría extenderse 250 veces hasta el Sol ida y vuelta. Suena increíble que esa información contenida en el núcleo celular se copie sin cesar con tanta fidelidad. De hecho, no lo hace. Todos los procesos químicos sufren errores aleatorios y el ADN padece daños ocasionados por factores externos (como la radiación ultravioleta) y endógenos (como las moléculas reactivas del oxígeno o "radicales libres").

"Antes se pensaba que el ADN era muy estable -explica Gottifredi-. Pero cada vez que se duplica, es como si tiráramos un dado de muchas caras. Si la polimerasa [la proteína que interviene en la transcripción de los ácidos nucleicos] se equivoca, la copia no es perfecta. En un trabajo publicado hace muchos años, Lindahl calculó el número de lesiones que puede tener una célula por día: supera las diez mil."

"Incluso sin ataques externos -coincide Diego de Mendoza, investigador del Conicet en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario- una molécula de ADN es hereditariamente inestable, de modo que los cambios espontáneos en el genoma celular ocurren diariamente. Algunas de estas fallas conducen al cáncer. Que nuestro material genético no se desintegre caóticamente se debe a un «kit» de proteínas que constantemente lo vigilan y reparan."

Las estrategias que descubrieron los premiados son tres. "Cuál de estos complejos mecanismos se activa depende del tipo de lesión: si es por estrés oxidativo [por el metabolismo del oxígeno], si fue inducido por la radiación, el tabaquismo u otros factores", explica Manuel Muñiz, investigador asistente del Conicet dirigido por Kornblihtt, que estudia cómo la radiación ultravioleta despierta el sistema de reparación del ADN y "avisa" que hay un daño.

En 1974, Thomas Lindahl publicó un estudio en el que describía cómo ciertas enzimas cortan los pequeños tramos dañados del ADN en un mecanismo que se llamó "reparación por escisión de bases".

El médico y biólogo molecular Sancar, cuyas investigaciones en un principio fueron ignoradas, describió un proceso similar a partir de observar cómo las bacterias sobreviven a dosis letales de radiación ultravioleta. Él describió el mecanismo "de escisión de nucleótidos", durante el cual otras enzimas cortan cadenas más largas del ADN y sintetizan las piezas faltantes para que pueda seguir funcionando bien.

En 1989, Modrich describió un tercer artilugio encargado de corregir las equivocaciones que se producen durante la copia y duplicación. Rectifica 999 de cada 1000 errores.

"En cierto modo, los tres mecanismos tienen características similares -agrega Muñiz-. [Como en el ADN las moléculas se aparean por "hebras"], si sabés qué dice una secuencia de bases o nucleótidos, sabés qué dice la otra. Las enzimas localizan la pieza fallada, la retiran y sintetizan una nueva pieza."

Dado que no todos los errores se corrigen, la suma de éstos a lo largo de la vida es uno de los condimentos que condicionan el envejecimiento. "Probablemente, el «ruido» que se va acumulando tras muchas generaciones celulares haga que nos pongamos viejos y empecemos a fallar", sugiere Muñiz.

Pero cuando estos mecanismos no funcionan, se producen consecuencias dramáticas. "Pueden conducir al cáncer o incluso hacer que el individuo sea inviable", subraya Gottifredi.

Y concluye De Mendoza: "Todo este trabajo brinda un conocimiento fundamental del funcionamiento celular y de cómo puede ser utilizado para nuevos tratamientos contra el cáncer".

Por: Nora Bär

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