Bautizado REPAIRome ('Reparoma humano, en español), y publicado este jueves en la revista Science, el catálogo estará disponible para cualquier médico o científico que quiera consultar rápidamente cómo un gen afecta a la reparación del ADN y al tipo de cicatriz que va a dejar.

"Es el primer mapa completo de cómo nuestras células reparan las roturas de ADN, una brújula para entender el origen de las mutaciones en el cáncer y abrir nuevas oportunidades terapéuticas", explicó a EFE Felipe Cortés, jefe de grupo de Topología y Roturas de ADN del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNIO) español y autor principal del trabajo junto a Ernesto López De Alba y a Israel Salguero Corbacho.

Todas las células del cuerpo tienen ADN, una molécula que contiene la información genética de un organismo, es decir, las instrucciones para que funcione correctamente pero, a veces, por agresiones como la exposición al sol, el ADN se rompe y es la propia célula la que lo repara.

Cada reparación deja un rastro, una "huella mutacional", similar a la cicatriz de una herida pero que, en este caso, contiene una información esencial: se puede ver qué la ha causado y qué mecanismos ha usado la célula para repararla.

Estudiar estas mutaciones y entender los mecanismos de reparación de roturas en el ADN "es muy relevante para el tratamiento del cáncer porque muchas terapias oncológicas funcionan precisamente provocando roturas en el ADN", apuntó el investigador del CNIO.

De hecho, a menudo las terapias dejan de ser efectivas porque las células del tumor aprenden a reparar las roturas causadas por los fármacos, por eso, entender cómo la célula repara las roturas puede ayudar a evitar que los tumores resistan a las terapias y a identificar nuevas dianas terapéuticas.

Patrones de cicatrices

Las cicatrices del ADN no son todas iguales, difieren según los genes que estén presentes o que falten en la célula, y esa es la gran fortaleza del trabajo del CNIO: desvela cómo cada uno de nuestros genes afecta a estas cicatrices.

Para conseguirlo, el equipo generó unas 20,000 poblaciones de células distintas inhabilitando (apagando) un gen diferente en cada una de ellas y después, usando la herramienta de edición genética CRISPR, provocaron roturas a las células para estudiar la huella (cicatriz) que quedaba en el ADN al ser reparada por la célula.

El trabajo "requirió un importante esfuerzo computacional, incluyendo el desarrollo de nuevas herramientas de análisis y representación", señaló Daniel Giménez, investigador del CNIO y coprimer autor.

Gracias a este complejo y exhaustivo trabajo, el catálogo contiene todos los patrones de cicatrices posibles, y eso, a la hora de tratar un cáncer, "puede exponer vulnerabilidades aprovechables para diseñar terapias", explicó Cortés.

REPAIRome permitirá a los investigadores de todo el mundo consultar rápidamente cómo cualquier gen humano afecta a la reparación del ADN, analizar correlaciones funcionales entre genes y explorar rutas moleculares implicadas. Es, según los autores, "una plataforma para nuevos descubrimientos".

"Es un trabajo ambicioso que esperamos que se convierta en un recurso verdadero útil en la investigación oncológica y también en la práctica clínica", subrayó Cortés.

En este mismo estudio, los autores ya han demostrado la capacidad de REPAIRome para ayudar a entender las mutaciones asociadas al tipo más común de cáncer de riñón, "pero podría ser aplicable a otros tumores, sobre todo los que están asociados a defectos en la reparación de roturas en el ADN y/o que se traten con agentes que dañan el ADN", comentó Cortés a EFE.

Una ayuda para la edición genética

Además, REPAIRome contempla específicamente la reparación de uno de los tipos de daño más grave que puede sufrir el ADN, la rotura de doble hebra (cuando se rompen simultáneamente las dos cadenas de la doble hélice del ADN), lo que puede suceder por un error durante la replicación del ADN o por factores externos, como la exposición a rayos X, a luz solar o a fármacos.

Los autores también esperan que REPAIRome contribuya a mejorar las herramientas de edición genética, ya que los nuevos sistemas CRISPR se basan precisamente en inducir roturas para provocar cambios específicos en el ADN.