Un equipo internacional liderado por la Universidad de Leicester, en Reino Unido, ha diseñado un nuevo método para encontrar estructuras de ARN vinculadas al cáncer y que podría abrir una nueva ruta para el desarrollo de medicamentos contra el cáncer. La formación de cuádruplex por el ARN podría permitir nuevas formas de controlar la expresión génica.
Los miembros del equipo dicen estar encantados por su hallazgo, que se detalla en un artículo publicado en la edición digital de 'Nature Chemical Biology' y que podría conducir a nuevos medicamentos contra el cáncer gracias a la ' maravillosa colaboración interdisciplinaria que implicó a bioquímicos y químicos de Inglaterra, Escocia, Francia y Estados Unidos'.
El profesor Ian Eperon y Cyril Dominguez, del Instituto de Biología Estructural y Química de la Universidad de Leicester, dirigieron el equipo que desarrolló un nuevo método para analizar el paso del ARN en la expresión de nuestro código genético.
El doctor Domínguez, del Departamento de Biología Molecular y Celular, subraya: 'Nuestra investigación tiene como objetivo comprender cómo las estructuras de ARN de cuatro cadenas llamadas G-cuádruplex afectan a los procesos celulares como el empalme de ARN. En esta investigación, describimos un método novedoso que, por primera vez, nos permite mostrar que los G-cuádruplex se forman en ARN largos y en condiciones donde puede producirse la reacción de empalme'.
Los G-cuádruplex son estructuras específicas formadas cuando una pieza de ADN o ARN se pliega en una estructura de cuatro hebras. Se ha demostrado que los G-cuádruples de ADN están asociados con enfermedades como el cáncer y se han desarrollado muchas moléculas pequeñas llamadas aglutinantes de G-cuádrulpes como posibles nuevos fármacos anticancerosos, siendo el mejor ejemplo 'Quarfloxin', que llegó a un ensayo clínico de fase II.
El empalme de ARN, un paso crucial
También se cree que los G-cuádruples de ARN desempeñan un papel importante en los cánceres, pero hasta la fecha no hay métodos directos para demostrar que existen en las células. Si forman y controlan el empalme de ARN, entonces el diseño de moléculas que se unan a ellos sería una nueva ruta para el desarrollo de fármacos contra el cáncer.
Durante el proceso de expresión génica, el ADN se transcribe a moléculas de ARN que a su vez se traducen para producir proteínas. El empalme de ARN es un paso esencial en la producción del ARN mensajero final y el ARN copiado de un gen se puede empalmar de diversas maneras, de forma que los 20.000 genes humanos pueden producir alrededor de 130.000 proteínas.
Este proceso está altamente regulado y defectos en su regulación son una causa común de muchas enfermedades, incluyendo la atrofia muscular espinal y algunos cánceres. 'Nuestro nuevo método, FOLDeR, permitirá a los científicos de ARN investigar la existencia de G-cuádruples en condiciones fisiológicas permitiendo una mejor comprensión de su papel en los procesos celulares', subraya Eperon.
'Es particularmente interesante que el ARN que hemos estado estudiando sea uno que juega un papel importante en algunos cánceres. Cuando el ARN se empalma utilizando un conjunto de sitios, produce una proteína que favorece la supervivencia celular. Éste es un problema para los tratamientos del cáncer, muchos de los cuales funcionan dañando las células en crecimiento con la esperanza de que luego se mueran', detalla.
Y continúa: 'Sin embargo, cuando se utiliza un conjunto alternativo de sitios, el ARN produce una proteína que estimula la muerte celular. Hemos demostrado que los G-cuádruplex se forman cerca de sitios alternativos y nuestra esperanza es que podamos dirigirnos a ellos para cambiar el patrón de hacia el patrón pro-muerte'.