La UJI participa en el descubrimiento de defensas celulares contra ‘genes saltarines’ involucrados en el cáncer

El Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universitat Jaume I (UJI) ha participado en el descubrimiento de defensas celulares contra elementos genéticos móviles, denominados genes saltarines, involucrados en el desarrollo y progresión de muchos tipos de cáncer. El estudio ha sido dirigido por la investigadora Sara Rodríguez Heras y se ha realizado en el Centro Pfizer – Universidad de Granada – Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO). Los resultados de trabajo se acaban de publicar en la revista Nature Communications.

El equipo de investigación ha descubierto un nuevo papel de la familia de microRNAs let-7 como supresores de tumores, actuando como guardianes del genoma y manteniendo su integridad frente a la actividad mutagénica de los elementos genéticos móviles. Este trabajo se enmarca en el ámbito de la investigación básica, es decir, de la generación de conocimiento que permita entender mejor la biología y la genética del cáncer; sin embargo, podría abrir las puertas a una mejora de los tratamientos de esta enfermedad o al diseño de nuevas estrategias diagnósticas o terapéuticas.

El profesor e investigador de la UJI Guillermo Peris Ripollés ha sido uno de los dos encargados del trabajo bioinformático de esta investigación. «Hemos gestionado y tratado el enorme volumen de datos genómicos obtenidos para llegar a estos resultados», asevera. Peris realiza estancias de investigación en GENYO desde 2017 y, para realizarlas, la UJI firma convenios con la Fundación Progreso y Salud de Andalucía.

Pablo Tristán, investigador de GENYO y primer autor de este trabajo, explica: «Nuestro genoma, nuestro ADN, es el libro de instrucciones de nuestro cuerpo. Dentro de este libro, las instrucciones para fabricar proteínas (las moléculas que llevan a cabo la mayoría de funciones de las células) son los genes. A pesar de su importancia, los genes sólo ocupan un 2% de nuestro genoma, mientras que la mitad del 98% restante está formada por elementos genéticos móviles: secuencias de ADN que tienen la capacidad de saltar de un sitio a otro dentro de nuestro genoma. Afortunadamente para nosotros, casi todos han acumulado mutaciones que les impiden movilizarse, y sólo queda una familia capaz de fabricar las proteínas que necesita para saltar: los elementos L1».

PROYECTO LIDERADO POR GENYO

Por otro lado, apenas se ha estudiado el posible papel de los microRNAs como reguladores de los elementos móviles y si esta regulación es importante en el desarrollo del cáncer. «Nuestro objetivo era estudiar si alguno de estos microRNAs podría controlar los saltos de L1 y, por tanto, si alteraciones en los niveles de microRNAs (algo frecuente en cáncer) podrían contribuir al aumento de saltos de L1 observado en tumores», argumenta Sara Rodríguez Heras, investigadora Ramón y Cajal del departamento de Bioquímica y Biología Molecular II de la Universidad de Granada, quien ha liderado este proyecto de investigación en GENYO.

En este trabajo, los investigadores han demostrado que muestras de cáncer de pulmón que contienen nuevas copias de los elementos L1, repartidas al azar por el genoma, contienen niveles muy bajos del microRNA let-7, el cual es conocido por su papel como supresor de tumores.

MÁS SALTOS DE L1

«Hemos utilizado diversas técnicas de biología molecular y celular para demostrar que, efectivamente, una reducción de los niveles de este microRNA conduce a un incremento en los saltos de L1 en células en cultivo», apunta Tristán. A su vez, si incrementamos los niveles de let-7 se reduce el número de copias que se acumulan de L1. «Además, usando técnicas bioquímicas hemos descubierto el mecanismo molecular por el que esto ocurre, que básicamente consiste en que let-7 reconoce de forma específica este elemento genético móvil y reduce la producción de una de las proteínas que fabrican los L1, imprescindible para generar la nueva inserción», señala Rodríguez Heras.

DESDE LA HEMOFILIA A LA DISTROFIA MUSCULAR O CÁNCER

Los elementos genéticos móviles, denominados LINE-1 o L1, objeto de esta investigación, son unas secuencias de DNA que tienen la capacidad de saltar de un sitio a otro dentro de nuestro genoma. Al insertarse al azar en cualquier lugar del genoma estos saltos pueden causar enfermedades que van desde la hemofilia hasta la distrofia muscular o el cáncer. De hecho, se sabe que los L1 se movilizan durante el desarrollo de varios tipos de cáncer e incluso pueden originarlo.

Los microRNAs son pequeñas moléculas de ácido ribonucleico (RNA) que regulan la expresión de genes, y que tienen un papel muy importante en el control de la proliferación celular (y, por tanto, en prevenir la aparición de tumores). En este trabajo, publicado por la revista Nature Communications, los científicos han descubierto un nuevo papel de uno de los microRNAs más relevantes del reino animal, denominado let-7; mantener la integridad del genoma evitando los saltos (o retrotransposiciones) de L1.

Guillermo Peris Ripollés es profesor del Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universitat Jaume I. Desarrolla su investigación en análisis bioinformáticos de elementos móviles del genoma, microARN y expresión génica, aplicados al cáncer y a enfermedades raras. Colabora con el grupo de Biología de Retroelementos LINE-1 dirigido por los investigadores José Luis García Pérez y Sara R. Heras, en el Centro Pfizer de la Universidad de Granada y la Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO).