Un equipo español diseña el primer mapa de la máquina molecular más compleja dentro de cada célula
Este proceso afecta más del 90% de los genes humanos y está vinculado a enfermedades graves como cáncer, trastornos neurodegenerativos y afecciones genéticas
Un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona detalla el primer mapa del espliceosoma humano, la máquina molecular más compleja e intrincada dentro de cada célula. Se ha tardado más de una década en completar esta hazaña científica, que se publica ... en la revista 'Science'.
Su alteración está relacionada con procesos como el cáncer, procesos neurodegenerativos o diversas enfermedades raras. Según los investigadores, «al saber exactamente qué hace cada parte, podemos encontrar ángulos completamente nuevos para abordar un amplio espectro de enfermedades».
El espliceosoma, una de las máquinas moleculares más complejas de la biología humana, edita los mensajes genéticos transcritos del ADN, permitiendo que las células creen diversas versiones de proteínas a partir de un solo gen. Este proceso afecta más del 90% de los genes humanos y está vinculado a enfermedades graves como cáncer, trastornos neurodegenerativos y afecciones genéticas. Hasta ahora, la complejidad y número de elementos del espliceosoma lo habían convertido en un enigma en la biología.
Los investigadores del CRG descubrieron que los componentes individuales del espliceosoma son altamente especializados, lo cual podría desbloquear tratamientos eficaces y con menos efectos secundarios. «Ahora entendemos que el espliceosoma es un conjunto de herramientas finamente calibradas, no solo una máquina de cortar y pegar», comenta Juan Valcárcel, lider de la investigación, revelando que algunos componentes específicos podrían transformarse en nuevos objetivos para la terapia farmacológica.
El espliceosoma, la máquina molecular más compleja en biología humana, coordina el proceso de «splicing» o empalme, crucial para la edición del ARN. Este proceso elimina segmentos no codificantes, generando plantillas de proteínas; así, con cerca de 20.000 genes, el cuerpo humano puede producir más de 100.000 proteínas únicas. Este conjunto de 150 proteínas y cinco ARN pequeños se descubrió que tiene componentes con roles especializados y funciones regulatorias específicas.
El equipo del CRG demostró que cada parte contribuye de manera precisa a la edición genética, revelando una complejidad funcional que permite una diversidad proteica sin precedentes, un descubrimiento que la investigadora Malgorzata Rogalska describe como «un nivel de especialización molecular asombroso.»
El estudio reveló que la manipulación del componente SF3B1 del espliceosoma, mutado en varios tipos de cáncer, como melanoma y leucemia, provoca una reacción en cadena en la red de empalme celular, llevándola más allá de su capacidad adaptativa y hacia la autodestrucción.
Para el cáncer
Este hallazgo sugiere que atacar esta red interconectada podría ser un «talón de Aquiles« en células cancerosas, donde el espliceosoma es altamente vulnerable. Este avance ofrece nuevas oportunidades terapéuticas al abordar el ARN defectuoso en enfermedades relacionadas con el empalme, como indica Dom Reynolds, de Remix Therapeutics, empresa colaboradora en el estudio.
Además de su potencial en oncología, este estudio ofrece esperanza para otros trastornos causados por errores en el empalme del ARN.
Valcárcel explica que el mapa detallado del espliceosoma, disponible públicamente, facilita la identificación de errores específicos en células de pacientes, promoviendo el desarrollo de tratamientos personalizados para diversas enfermedades
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