Los telómeros son vastas regiones de ADN no codificante que se encuentran en los extremos de nuestros cromosomas. Estas regiones, que fueron descritas por primera vez en la década de los años 30 del siglo pasado por Hermann Joseph Muller y Barbara McClintock, juegan un papel esencial en el mantenimiento de la integridad de los cromosomas.

Diferentes investigadores han relacionado el acortamiento telomérico con el envejecimiento celular y la carcinogénesis, motivo por el que en los últimos años se han incrementado los estudios en estas regiones cromosómicas. Se sabe que el acortamiento telomérico es un hecho normal que ocurre a lo largo de la vida de un individuo pero, dependiendo de diferentes factores, se produce de una forma más o menos veloz. El estrés oxidativo es uno de los factores más relevantes en el acortamiento telomérico y, por tanto, en el envejecimiento y la aparición de distintos tipos de cáncer. Sin embargo, hasta ahora no se había podido determinar si el estrés oxidativo, generalmente generado por especies de oxígeno reactivo (ROS), afectaba directamente a los telómeros o únicamente lo hacía de forma secundaria. Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Pittsburgo, en Pensilvania, ha conseguido encontrar evidencias del daño directo causado por especies reactivas del oxígeno en los telómeros.

Para este estudio, los autores han desarrollado un método para producir daño oxidativo de forma localizada en los telómeros. Este sistema se basa en un complejo de tres proteínas: un factor de unión a repeticiones teloméricas, TRF1, un péptido FAP y una proteína fluorescente, mCer, que sirve como marcador de la expresión de este sistema. Al generar este complejo proteico en células vivas y situarlas en unas condiciones determinadas (un tinte específico, el verde de malaquita di-yodado y luz de longitud de onda de 660 nm), la proteína FAP del sistema desarrollado en este estudio es capaz de producir daños de origen oxidativo en los telómeros.

Los investigadores aplicaron su particular método para exponer los telómeros de distintos grupos de cultivos celulares. Mientras que las células no tratadas o sin alguno de los componentes de la reacción (luz de longitud de onda de 660 nm o verde de malaquita di-yodado) no se producía reducción telomérica, en los cultivos con células tratadas con el nuevo sistema proteico en condiciones óptimas, los telómeros sufrían una disminución significativa en tamaño. Estos resultados demostraron no sólo la eficacia de la herramienta diseñada, sino que confirmaron que el estrés oxidativo generado por formas reactivas del oxígeno daña de forma directa las secuencias teloméricas, provocando una disminución de los telómeros.

No obstante, la importancia del estudio no radica únicamente ahí. El equipo ha comprobado  que, al aplicar el sistema proteico que han diseñado en cultivos de células cancerosas, el acortamiento telomérico es tan acusado que impide la división celular, frenando la proliferación. “Aunque el acortamiento telomérico es una mala noticia para las células sanas, la otra cara de la moneda es que los telómeros podrían ofrecer otra forma de combatir el cáncer”, expuso la Dra. Patricia Opresko, una de las autoras del estudio.

Aunque la nueva técnica creada por el equipo de la Dra. Opresko no puede ser aplicada actualmente como tratamiento en humanos, este estudio nos permite comprender mejor de qué forma daña el estrés oxidativo a nuestros telómeros, facilitando el diseño de nuevas terapias contra el cáncer. “Si podemos entender qué causa el acortamiento de los telómeros y cómo las células lo compensan, entonces estaremos en una mejor posición para diseñar estrategias de intervención que protejan a los telómeros en las células sanas y produzcan daños en los telómeros en células cancerosas”, asegura Opresko.

Investigación original: Fouquerel E, et al.  Targeted and Persistent 8-Oxoguanine Base Damage at Telomeres Promotes Telomere Loss and Crisis. Mol Cell. 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.04.024

Fuente: Pitt study finds direct oxidative stress damage shortens telomeres. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/uop-psf050819.php