Pruebas de sangre simples para proteínas de señalización podrían predecir el cáncer o la inflamación

Los telómeros, secciones de ADN que se encuentran en los extremos de nuestros cromosomas, fueron identificados por primera vez por científicos hace unos 80 años. Los telómeros contienen una secuencia de ADN única que consiste en repeticiones interminables de bases TTAGGG que evitan que los cromosomas se peguen entre sí. Antes se creía que los telómeros eran incapaces de codificar proteínas debido a sus simples y monótonas repeticiones de ADN. Hace dos décadas, los investigadores demostraron que el extremo del ADN de un telómero se retuerce sobre sí mismo para formar un pequeño círculo, ocultando así el extremo y bloqueando las fusiones de cromosoma a cromosoma. Cuando las células se dividen, los telómeros se acortan y eventualmente se acortan tanto que la célula ya es incapaz dividirse correctamente, lo que lleva a la muerte celular. Ahora, los mismos investigadores han descubierto que los telómeros tienen una potente función biológica que podría ser relevante para nuestra comprensión del cáncer y el envejecimiento.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la UNC (Chapel Hill, NC, EUA) han hecho el sorprendente descubrimiento de que los telómeros contienen información genética para producir dos pequeñas proteínas, una de las cuales se encontró elevada en células cancerosas humanas específicas y en células de pacientes con defectos relacionados con los telómeros. En 2011, un grupo de investigadores que estudiaba una forma hereditaria de ELA descubrió que una molécula de ARN que contenía una repetición de seis bases podía, mediante un mecanismo novedoso, generar una serie de proteínas tóxicas que consistían en dos aminoácidos que se repetían uno tras otro. En el último estudio, los investigadores encontraron una sorprendente similitud de este ARN con el ARN generado a partir de telómeros humanos, y creen que el mismo mecanismo novedoso podría estar en juego.

Imagen: Proteína telomérica VR recién descubierta (esferas verdes) (Fotografía cortesía de la Facultad de Medicina de la UNC)

Realizaron experimentos para mostrar cómo el ADN telomérico puede instruir a la célula para que produzca proteínas de señalización denominadas VR (valina-arginina) y GL (glicina-leucina). Las proteínas de señalización son básicamente sustancias químicas que desencadenan una reacción en cadena de otras proteínas dentro de las células que finalmente conducen a una función biológica importante para la salud o la enfermedad. Luego, los investigadores sintetizaron químicamente VR y GL para examinar sus propiedades utilizando potentes microscopios electrónicos y confocales, acompañados de métodos biológicos de última generación. Encontraron cantidades elevadas de proteína VR en algunas células cancerosas humanas y en células de pacientes que padecían enfermedades como resultado de telómeros defectuosos.

"Con base en nuestra investigación, creemos que los análisis de sangre simples para estas proteínas podrían proporcionar una detección valiosa para ciertos tipos de cáncer y otras enfermedades humanas", dijo Jack Griffith, profesor distinguido de Microbiología e Inmunología de Kenan y miembro del Centro Integral del Cáncer Lineberger de la UNC. "Estas pruebas también podrían proporcionar una medida de la 'salud de los telómeros', porque sabemos que los telómeros se acortan con la edad".

“Quedan muchas preguntas por responder, pero nuestra mayor prioridad ahora es desarrollar un análisis de sangre simple para estas proteínas. Esto podría informarnos sobre nuestra edad biológica y también brindarnos advertencias sobre problemas, como el cáncer o la inflamación”, agregó Griffith.

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Facultad de Medicina de la UNC