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Descifran la estructura de una molécula clave en el desarrollo del cáncer
La proteína TERT (en verde) junto con el ARN (en color crema) y el ADN (en color burdeos). (Foto: Instituto Wistar)
Actualizado domingo 31/08/2008 20:35 (CET)
ÁNGELES LÓPEZ
MADRID.- Es la responsable de la estabilidad de los genes. Pero la telomerasa, un tipo de enzima, también tiene un papel principal en el desarrollo de casi todos los tumores y en el envejecimiento. De ahí que el estudio que publica 'Nature' vaya a recibir la atención de miles de científicos en todo el mundo, ya que un grupo de investigadores del Instituto Wistar en Filadelfia (EEUU) ha logrado desvelar la estructura completa de esta molécula. Algo, que según sus autores, será clave para desarrollar terapias.
La telomerasa es una enzima compuesta por dos subunidades: una proteína, denominada TERT, y un ácido ribonucleico (TER). Este complejo se une al final de los cromosomas y permite, mientras que la célula está en un estadio primitivo (durante el desarrollo embrionario), su alargamiento. Esos extremos de ADN son esenciales para proteger al resto del cromosoma y mantener la capacidad regenerativa de los tejidos.
Tras el nacimiento, cuando las células son adultas, la telomerasa se aletarga. De hecho, a medida que envejecemos, los telómeros, que así se denomina a los extremos de los cromosomas, se hacen más cortos y pierden su función protectora. Y es por ese motivo por lo que las células empiezan a tener ciertos defectos y se produce su muerte.
Existe otra situación. Si la telomerasa se reactiva, esta enzima empieza a trabajar incansablemente para mantener el tamaño de los extremos cromosómicos, dando lugar a la inmortalidad celular, algo que, aunque pudiera parecer lo contrario, no es beneficioso. Más del 90% de los tumores tienen niveles elevados de telomerasa.
En el punto de mira
Por estos motivos, esta molécula es la candidata ideal para el desarrollo de terapias para tratar el cáncer o los trastornos relacionados con el envejecimiento. De hecho, muchos científicos están centrados en su estudio y han logrado algunos avances, como el que recientemente recogía la revista 'Genes & Development' firmado por la investigadora española María Blasco, directora del Grupo Telómeros y Telomerasa del CNIO, y en el que se mostraba un sistema para medir el tamaño de los telómeros y con ello identificar las células madre y su comportamiento, por ejemplo, frente a fármacos quimioterápicos.
Otros investigadores, como Tom Cech en 2006 y científicos del propio Instituto Wistar el pasado año, habían revelado partes de la estructura de la telomerasa. Sin embargo, esta es la primera vez que se detalla la estructura de toda la enzima. "Esto nos ofrece nuevas formas para comprender los mecanismos funcionales de la telomerasa y explica en cierto grado la riqueza de los datos bioquímicos publicados sobre esta molécula", señala a elmundo.es el doctor Emmanuel Skordalakes, principal autor del estudio que publica 'Nature'.
Para conseguir esta 'fotografía' de la molécula, el investigador y su equipo analizaron una gran cantidad de fuentes donde se encuentra la telomerasa (su estructura se conserva entre organismos de diferentes grupos filogenéticos), como protozoos e insectos, y descubrieron que un gen del 'Tribolim castaneum', el escarabajo rojo de la harina, podía producir la enzima en grandes cantidades, y en una forma estable.
"Una vez que encontramos que el gen de este organismo expresaba la proteína en las cantidades que necesitábamos, fuimos capaces de ponernos en marcha rápidamente", señala Shordalakes. Con ese material, y mediante el empleo de la cristalografía de rayos X, una técnica que analiza la difracción el haz de radiación cuando pasa por los cristales de la molécula, estos investigadores determinaron la estructura tridimensional de la región activa de la telomerasa, la TERT.
El estudio reveló algunas sorpresas, como que los componentes de la molécula cuando se unen al ADN se organizan en forma de 'donuts', una configuración que no se esperaba. "Por primera vez, hemos podido ver cómo arma la telomerasa el final de los cromosomas para iniciar la replicación", explica Skordalakes, que se muestra encantado con los resultados.
Este investigador señala que esta estructura "es una poderosa herramienta para la identificación de fármacos, por lo que, por primera vez, nos ayudará en nuestra búsqueda de terapias para el cáncer y el envejecimiento". De hecho, según ha explicado a elmundo.es, ya está trabajando en el desarrollo de moléculas que activen o inhiban la telomerasa.
Otra parte de sus próximas investigaciones se centrará en obtener información en diferentes momentos del proceso de replicación de la telomerasa. "Cuando juntemos esas 'fotografías' ofrecerán una clara comprensión de cómo esta enzima duplica los telómeros", concluye.
- Por primera vez se puede ver cómo la proteína mantiene la forma de los cromosomas
- 'El hallazgo servirá para desarrollar terapias contra el cáncer y antienvejecimiento'
La proteína TERT (en verde) junto con el ARN (en color crema) y el ADN (en color burdeos). (Foto: Instituto Wistar)
Actualizado domingo 31/08/2008 20:35 (CET)
ÁNGELES LÓPEZ
MADRID.- Es la responsable de la estabilidad de los genes. Pero la telomerasa, un tipo de enzima, también tiene un papel principal en el desarrollo de casi todos los tumores y en el envejecimiento. De ahí que el estudio que publica 'Nature' vaya a recibir la atención de miles de científicos en todo el mundo, ya que un grupo de investigadores del Instituto Wistar en Filadelfia (EEUU) ha logrado desvelar la estructura completa de esta molécula. Algo, que según sus autores, será clave para desarrollar terapias.
La telomerasa es una enzima compuesta por dos subunidades: una proteína, denominada TERT, y un ácido ribonucleico (TER). Este complejo se une al final de los cromosomas y permite, mientras que la célula está en un estadio primitivo (durante el desarrollo embrionario), su alargamiento. Esos extremos de ADN son esenciales para proteger al resto del cromosoma y mantener la capacidad regenerativa de los tejidos.
Tras el nacimiento, cuando las células son adultas, la telomerasa se aletarga. De hecho, a medida que envejecemos, los telómeros, que así se denomina a los extremos de los cromosomas, se hacen más cortos y pierden su función protectora. Y es por ese motivo por lo que las células empiezan a tener ciertos defectos y se produce su muerte.
Existe otra situación. Si la telomerasa se reactiva, esta enzima empieza a trabajar incansablemente para mantener el tamaño de los extremos cromosómicos, dando lugar a la inmortalidad celular, algo que, aunque pudiera parecer lo contrario, no es beneficioso. Más del 90% de los tumores tienen niveles elevados de telomerasa.
En el punto de mira
Por estos motivos, esta molécula es la candidata ideal para el desarrollo de terapias para tratar el cáncer o los trastornos relacionados con el envejecimiento. De hecho, muchos científicos están centrados en su estudio y han logrado algunos avances, como el que recientemente recogía la revista 'Genes & Development' firmado por la investigadora española María Blasco, directora del Grupo Telómeros y Telomerasa del CNIO, y en el que se mostraba un sistema para medir el tamaño de los telómeros y con ello identificar las células madre y su comportamiento, por ejemplo, frente a fármacos quimioterápicos.
Otros investigadores, como Tom Cech en 2006 y científicos del propio Instituto Wistar el pasado año, habían revelado partes de la estructura de la telomerasa. Sin embargo, esta es la primera vez que se detalla la estructura de toda la enzima. "Esto nos ofrece nuevas formas para comprender los mecanismos funcionales de la telomerasa y explica en cierto grado la riqueza de los datos bioquímicos publicados sobre esta molécula", señala a elmundo.es el doctor Emmanuel Skordalakes, principal autor del estudio que publica 'Nature'.
Para conseguir esta 'fotografía' de la molécula, el investigador y su equipo analizaron una gran cantidad de fuentes donde se encuentra la telomerasa (su estructura se conserva entre organismos de diferentes grupos filogenéticos), como protozoos e insectos, y descubrieron que un gen del 'Tribolim castaneum', el escarabajo rojo de la harina, podía producir la enzima en grandes cantidades, y en una forma estable.
"Una vez que encontramos que el gen de este organismo expresaba la proteína en las cantidades que necesitábamos, fuimos capaces de ponernos en marcha rápidamente", señala Shordalakes. Con ese material, y mediante el empleo de la cristalografía de rayos X, una técnica que analiza la difracción el haz de radiación cuando pasa por los cristales de la molécula, estos investigadores determinaron la estructura tridimensional de la región activa de la telomerasa, la TERT.
El estudio reveló algunas sorpresas, como que los componentes de la molécula cuando se unen al ADN se organizan en forma de 'donuts', una configuración que no se esperaba. "Por primera vez, hemos podido ver cómo arma la telomerasa el final de los cromosomas para iniciar la replicación", explica Skordalakes, que se muestra encantado con los resultados.
Este investigador señala que esta estructura "es una poderosa herramienta para la identificación de fármacos, por lo que, por primera vez, nos ayudará en nuestra búsqueda de terapias para el cáncer y el envejecimiento". De hecho, según ha explicado a elmundo.es, ya está trabajando en el desarrollo de moléculas que activen o inhiban la telomerasa.
Otra parte de sus próximas investigaciones se centrará en obtener información en diferentes momentos del proceso de replicación de la telomerasa. "Cuando juntemos esas 'fotografías' ofrecerán una clara comprensión de cómo esta enzima duplica los telómeros", concluye.
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