Investigadores de la Universidad de Cambridge han esbozado un nuevo método de secuenciación de ADN
Descubren la 'caja negra' del genoma hasta ahora desconocida
Investigadores de la Universidad de Cambridge han esbozado un nuevo método de secuenciación de ADN
Muchos medicamentos que salvan vidas interactúan directamente con el ADN para tratar enfermedades como el cáncer, pero los científicos se han esforzado por detectar cómo y por qué funcionan, hasta ahora.
En un artículo publicado en la revista Nature Biotechnology, investigadores de la Universidad de Cambridge han esbozado un nuevo método de secuenciación de ADN que puede detectar dónde y cómo interactúan los fármacos de molécula pequeña con el genoma objetivo, según ha informado la universidad en un comunicado.
«Comprender cómo funcionan los medicamentos en el cuerpo es esencial para crear terapias mejores y más efectivas», dijo el coautor Dr. Zutao Yu, del Departamento de Química de Yusuf Hamied. «Pero cuando un medicamento terapéutico ingresa a una célula cancerosa con un genoma que tiene tres mil millones de bases, es como ingresar a una caja negra».
El poderoso método, llamado Chem-map, levanta el velo de esta caja negra genómica al permitir a los investigadores detectar dónde interactúan los medicamentos de molécula pequeña con sus objetivos en el genoma de ADN.
Cada año, millones de pacientes con cáncer reciben tratamiento con medicamentos dirigidos al genoma, como la doxorrubicina. Pero a pesar de décadas de uso clínico e investigación, el modo de acción molecular con el genoma aún no se comprende bien.
«Muchos medicamentos que salvan vidas interactúan directamente con el ADN para tratar enfermedades como el cáncer», dijo el coprimer autor, el Dr. Jochen Spiegel. «Nuestro nuevo método puede mapear con precisión dónde se unen los medicamentos al genoma, lo que nos ayudará a desarrollar mejores medicamentos en el futuro».
Chem-map permite a los investigadores realizar un mapeo in situ de las interacciones entre las moléculas pequeñas y el genoma con una precisión sin precedentes, mediante el uso de una estrategia llamada tagmentación de transposasa Tn5 dirigida por moléculas pequeñas. Esto detecta el sitio de unión en el genoma donde una molécula pequeña se une al ADN genómico o 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 contra el cáncer ampliamente utilizado doxorrubicina. La técnica también mostró cómo la terapia combinada de usar doxorrubicina en células ya expuestas al inhibidor de la histona desacetilasa (HDAC) tucidinostat podría tener una ventaja clínica potencial.
La técnica también se usó para mapear los sitios de unión de ciertas moléculas en ADN G-quadruplexes, conocidos como G4. Los G4 son estructuras secundarias de cuatro cadenas que se han implicado en la regulación de genes y podrían ser posibles objetivos para futuros tratamientos contra el cáncer.
«Estoy muy orgulloso de haber podido resolver este problema de larga data: hemos establecido un enfoque altamente eficiente que abrirá muchos caminos para nuevas investigaciones», dijo Yu.
El profesor Sir Shankar Balasubramanian, quien dirigió la investigación, dijo: «Chem-map es un método nuevo y poderoso para detectar el sitio en el genoma donde una molécula pequeña se une al ADN o a las proteínas asociadas al ADN. Brinda información enorme sobre cómo algunas terapias farmacológicas interactúan con el genoma humano y facilita el desarrollo de terapias farmacológicas más efectivas y seguras».
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