Un equipo internacional liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) ha descubierto que una enzima procedente de la levadura del pan puede ayudar a las células humanas a superar fallos mitocondriales y continuar produciendo los componentes esenciales del ADN.
El hallazgo, publicado en la revista Nature Metabolism, representa un avance clave para la comprensión de las enfermedades mitocondriales y abre nuevas vías hacia futuros tratamientos para patologías graves que actualmente no tienen cura.
La importancia de los nucleótidos para la vida celular
La síntesis de nucleótidos, los componentes básicos del ADN y el ARN, es un proceso esencial para la división, el crecimiento y el mantenimiento de todas las células.
En la mayoría de las células animales, esta producción depende estrechamente del correcto funcionamiento de las mitocondrias, orgánulos responsables de la respiración celular y de la generación de energía. Cuando las mitocondrias funcionan de forma adecuada, suministran los recursos metabólicos necesarios para fabricar estos “ladrillos” genéticos indispensables para la vida.
Sin embargo, cuando la respiración mitocondrial se ve comprometida, una situación frecuente en enfermedades mitocondriales y en ciertos tipos de cáncer, las células pierden la capacidad de sintetizar nucleótidos de manera eficiente. Esta limitación impide su proliferación normal y contribuye al deterioro tisular, la progresión de enfermedades raras y la disfunción metabólica asociada a tumores. Hasta ahora, se asumía que esta dependencia entre mitocondrias y síntesis de nucleótidos era prácticamente irreversible.
ScURA: la herramienta genética que cambia el paradigma
El nuevo estudio demuestra que esa dependencia puede romperse.
Los investigadores lograron desacoplar experimentalmente la síntesis de nucleótidos del funcionamiento mitocondrial mediante el uso de ScURA, una herramienta genética derivada de la levadura del pan.
Gracias a esta enzima, las células humanas pueden seguir produciendo los componentes del ADN incluso cuando sus mitocondrias no funcionan correctamente. Este enfoque permite restaurar procesos celulares críticos pese al fallo energético, algo que hasta ahora no había sido posible.
Implicaciones para enfermedades mitocondriales y cáncer
El desarrollo y disponibilidad de ScURA para la comunidad científica supone una plataforma experimental de alto valor para:
- Estudiar el metabolismo celular en condiciones de disfunción mitocondrial.
- Comprender mejor la biología de enfermedades raras de origen mitocondrial.
- Analizar vulnerabilidades metabólicas en células tumorales.
- Explorar nuevas estrategias terapéuticas dirigidas.
Dado que muchas enfermedades mitocondriales carecen actualmente de tratamientos curativos, este avance representa una esperanza para el diseño de futuras intervenciones.
Los autores señalan que la capacidad de separar la producción de nucleótidos de la respiración mitocondrial permitirá replantear hipótesis fundamentales sobre cómo las células gestionan su energía y su material genético.
Además, este modelo experimental facilitará el estudio de cómo las células sobreviven, se adaptan o enferman cuando sus sistemas energéticos fallan.
El descubrimiento de que una enzima de la levadura puede compensar defectos mitocondriales en células humanas redefine la comprensión del metabolismo celular y abre un prometedor campo de investigación biomédica. Su aplicación futura podría marcar un punto de inflexión en el abordaje de enfermedades mitocondriales y en el desarrollo de terapias innovadoras contra el cáncer.
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