Barcelona, España – En un estudio innovador realizado por el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, los investigadores han descubierto que el núcleo celular no es una entidad pasiva que dependa del citoplasma para sus necesidades, como se creía anteriormente. En cambio, tiene su propia actividad metabólica y posee enzimas antioxidantes que reparan el daño del ADN.
Publicado en la revista «Molecular Systems Biology», la investigación revela que cuando las células están bajo estrés, el núcleo activa las enzimas antioxidantes para protegerse. Esta revelación, según la investigadora principal Sara Sdelci, significa un cambio significativo en la comprensión del papel del núcleo en la investigación del cáncer. Puede guiar futuras investigaciones y proporcionar información para superar la resistencia a los medicamentos.
Durante el estudio, el equipo de investigación indujo daño en el ADN en líneas celulares humanas utilizando el fármaco de quimioterapia etopósido. Observaron que la inducción de daño en el ADN condujo a la producción de especies reactivas de oxígeno dentro del núcleo. Además, las enzimas respiratorias celulares, que generan especies reactivas de oxígeno, migraron de la mitocondria al núcleo en respuesta al daño del ADN, lo que indica que el núcleo es metabólicamente activo.
Otros experimentos que utilizaron la tecnología CRISPR-Cas9 ayudaron a identificar los genes metabólicos cruciales para la supervivencia celular. Los investigadores encontraron que la enzima PRDX1, que normalmente se encuentra en las mitocondrias, se dirigía al núcleo en respuesta al daño del ADN. PRDX1 desempeña un papel crucial en la regulación de las especies reactivas de oxígeno, la prevención de daños mayores y la reparación del ADN mediante el control de la disponibilidad de aspartato, una materia prima fundamental para la síntesis de ADN.
Esta investigación tiene implicaciones significativas para el tratamiento del cáncer, ya que medicamentos como el etopósido funcionan dañando el ADN e inhibiendo el proceso de reparación. El estudio demostró que la eliminación de los genes metabólicos implicados en la respiración celular hizo que las células sanas fueran resistentes al etopósido, lo que sugiere que dicha quimioterapia puede tener una eficacia limitada contra los tumores glucolíticos que generan energía sin depender de la respiración celular.
Los hallazgos desafían la visión tradicional del núcleo como metabólicamente inerte, proporcionando nuevos conocimientos sobre el metabolismo celular y las posibles estrategias para superar la resistencia a los medicamentos en el tratamiento del cáncer.