La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido el Premio Nobel de Química de 2015 a Tomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar, por sus estudios sobre los mecanismos de reparación del ADN.

El ADN o ácido desoxirribonucleico, molécula en la que se almacena la información hereditaria de un organismo, no es estable a nivel químico, lo que lo hace vulnerable a factores externos como la radiación o algunos químicos, y factores internos generados durante los procesos fisiológicos internos de la célula. Además, cuando una célula se divide, el material hereditario debe ser copiado. Para ello, la cadena en doble hélice del ADN se tiene que abrir y cada una de las cadenas resultantes es utilizada como molde para generar las nuevas, proceso de gran precisión en el que en ocasiones se pueden producin errores. Para mantener la integridad de su ADN, las células han desarrollado diferentes métodos de reparación, en cuyo estudio y caracterización han tenido un papel clave los investigadores galardonados con el Premio Nobel de Química este año.

expertos en los mecanismos de reparación del ADN

Tomas Lindahl (Suecia, 1938), en la actualidad, emérito en el Instituto Francis Crick de Hertfordshire (Reino Unido), refutó la idea tradicional presente en los años 70, de que el ADN era una molécula estable, demostrando la descomposición del ADN en ausencia de factores externos. Lindahl estimó que el genoma humano sufre miles de daños cada día, a una frecuencia que haría incompatible su existencia en la Tierra. Estos resultados le llevaron a predecir que debían existir sistemas moleculares encargados de reparar los daños, campo de investigación al que se ha dedicado durante más de 30 años. Lindahl identificó en bacterias la maquinaria proteica de reparación por escisión de bases, encargada de prevenir y reparar la descomposición del ADN y posteriormente pudo describir y recrear el proceso en células humanas.

Aziz Sancar (Turquía, 1946), profesor de la Universidad del Norte de Carolina, describió el mecanismo utilizado por la mayor parte de las células para reparar los daños ocasionados por la radiación UV: la reparación por escisión de nucleótidos. El investigador identificó en bacterias un grupo de enzimas capaces de identificar daños en el ADN causados por radiación UV que cortan el fragmento de la cadena de ADN afectada y lo eliminan para que la enzima encargada de sintetizar ADN reemplace el espacio con los nucleótidos correctos. En paralelo a otros investigadores, Sancar estudió el mismo proceso en humanos, donde observó mecanismos similares.

Por último, los estudios de Paul Modrich (EE.UU., 1946), investigador en el Instituto de Medicina Howard Hughes y profesor en la Universidad Duke, mostraron un mecanismo de reparación del ADN para corregir los errores que se producen al copiar el ADN, capaz de reconocer cuál es la cadena con el defecto, a partir de su estado no metilado.

Los trabajos de los tres investigadores han contribuido a establecer y caracterizar cómo las células mantienen su material hereditario. Sin los mecanismos de reparación del ADN, éste sufriría cambios y podría dar lugar a la aparición de enfermedades, especialmente cáncer. Por ejemplo, los daños en la maquinaria molecular responsable de la reparación por escisión de nucleótidos provocan la enfermedad xeroderma pigmentosum, caracterizada por la sensibilidad extrema a la radiación UV y desarrollo de cáncer tras la exposición al sol. Igualmente, conocer cómo funciona la reparación del ADN permite a los investigadores plantear nuevas posibilidades terapéuticas dirigidas hacia las células tumorales que tienen sus mecanismos responsables alterados.

En los documentos que acompañan al anuncio del galardón, la Real Academia Sueca de las Ciencias destaca no sólo el trabajo de los tres investigadores en los mecanismos de reparación del ADN, sino también su curiosidad por los procesos biológicos que estudiaban e indica que la investigación básica llevada a cabo por Lindahl, Sancar y Modrich no sólo ha ampliado el conocimiento de cómo funcionamos sino que también podría dirigir hacia el desarrollo de tratamientos que salven vidas. En palabras de Paul Modrich “Por esto es tan importante la investigación basada en la curiosidad. Nunca sabes dónde te va a llevar…Un poco de suerte ayuda también.”

Amparo Tolosa, Genética Médica News

Fuente:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/popular-chemistryprize2015.pdf

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/press.html#

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/advanced-chemistryprize2015.pdf