Todos los años durante esta época del año la comunidad académica internacional espera con ansias conocer a los galardonados del Premio Nobel. Física, química, economía, paz, literatura y medicina son las disciplinas por las cuales se otorga este galardón desde el año 1901. Este premio, que consta de una medalla de oro, un diploma y una suma de dinero (cerca de 1 millón de euros), se otorga a diferentes personalidades como un reconocimiento a su aporte a lo largo del tiempo en las distintas áreas del conocimiento. Este año, el premio Nobel de Química se otorgó a los investigadores Tomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar por sus “estudios en los mecanismos de reparación de ADN”.
Pero, ¿cuál es la importancia de los descubrimientos hechos en la reparación del ADN? ¿En qué consiste esta reparación? El ADN es la molécula más importante en nuestro cuerpo: en ella se encuentra escrito el código genético. Es decir, todas las funcionas que realizan las células y las características físicas que se transmiten de generación en generación están contenidas en él. El ADN se encuentra formado por moléculas conocidas como nucleótidos, que a su vez contienen dentro de ellas a moléculas llamadas “bases”. El ADN se encuentra expuesto a daños, ya sea por factores externos como la radiación ultravioleta (UV) o errores durante su copiado dentro de las células (en un proceso llamado replicación). Si es que las células no tuviesen mecanismos de reparación, nuestro ADN acumularía estos errores, haciéndonos más propensos a desarrollar enfermedades. Cada generación heredaría un material genético más deteriorado, lo cual haría imposible nuestra existencia.
El premio Nobel fue otorgado a estos tres científicos por sus estudios en los mecanismos que tienen las células para reparar estos daños. Tomas Lindhal (sueco) inició su investigación sobre la estabilidad del ADN en los años 60. Él descubrió que el ADN no es estable, como se creía en ese tiempo, y que es susceptible a diferentes daños. Él encontró que un grupo de enzimas*, llamadas ADN glicosilasas, son las que se encargan de remover las bases dañadas de la secuencia para ser reemplazadas por las bases correctas (reparación por escisión de base).
Aziz Sancar (turco) se inició como investigador en los años 70. Él se interesó por el mecanismo de reparación que usaban las bacterias frente al daño causado por la luz UV. Sancar descubrió que el ADN, después de haber sufrido daño por radiación UV o por sustancias dañinas como los radicales libres (por ejemplo presentes en los cigarros), es reparado por una enzima llamada exinucleasa. Esta es capaz de encontrar el daño y cortarlo de la secuencia de ADN, y posteriormente reemplazarlo por una secuencia correcta (reparación por escisión de nucleótido).
Por último, Paul Modrich (estadounidense) encontró como las células corrigen los errores que se producen durante la replicación del ADN, es decir, cada vez que una célula se divide. Este mecanismo se conoce como mismatch repair (no encuentro una traducción apropiada en español). La idea de este mecanismo es similar al anterior, solo que en este caso los daños son producidos durante el proceso de copiado. Este mecanismo es tan efectivo, que se repara el 99.9% de los errores que ocurren.
Los descubrimientos de estos tres científicos tienen hasta hoy consecuencias muy importantes en el mundo de la bioquímica y la medicina. Han llevado a entender como ocurren estos procesos dentro de las células y como una falla en los mismos puede llevar a enfermedades como el cáncer. Por ejemplo, existen personas que poseen daños congénitos que impiden que el ADN se repare. La Xerodermia pigmentosa es una enfermedad causada por una falla en este sistema de reparación. Esta enfermedad lleva a una sensibilidad elevada a la radicación UV lo que desarrolla cáncer a la piel. Por otro lado, en el cáncer, los mecanismos de reparación fallan y vuelven el ADN de las células cancerígenas inestables y resistentes a la quimioterapia. Pero al mismo tiempo, estos mecanismos son los que permiten a las células malignas seguir funcionando. En la actualidad, investigadores están estudiando estos mecanismos de reparación para desarrollar nuevas drogas contra el cáncer que permitan detener el mecanismo de reparación en las células cancerígenas, lo que lleva a su desaparición y la posible cura de la enfermedad. De esta manera, el estudio de un mecanismo bioquímico puede contribuir a la búsqueda de la cura de enfermedades.
*enzima: proteína que cataliza específicamente cada una de las reacciones bioquímicas del metabolismo (DRAE).
Fuente de imagen: http://www.nist.gov/oles/forensics/images/DNA-Strand.jpg
27 Mayo, 2023
12 Noviembre, 2025
