La biología del cáncer, los estudios de seguridad de los medicamentos y la investigación sobre el envejecimiento lograrán avances significativos, posibles gracias a un innovador sensor fluorescente desarrollado por investigadores de la Universidad de Utrecht. Esta innovadora tecnología permite a los científicos observar el daño del ADN y los procesos de reparación en células vivas en tiempo real, lo que representa un avance crucial en las metodologías experimentales.
El ADN está constantemente expuesto a daños provenientes de diversas fuentes, incluida la luz ultravioleta, la exposición química e incluso las actividades metabólicas inherentes a la función celular. Aunque gran parte de este daño se repara rápidamente, las alteraciones en estos mecanismos de reparación pueden contribuir al envejecimiento, el cáncer y muchas otras enfermedades. Tradicionalmente, los investigadores se han enfrentado a importantes desafíos a la hora de observar directamente estos eventos críticos de reparación, ya que los métodos existentes normalmente requerían matar y preservar células en diferentes intervalos de tiempo, proporcionando sólo instantáneas fragmentadas en lugar de una imagen completa.
El sensor recién introducido marca un punto de inflexión. Según un estudio publicado en Nature Communications, esta herramienta permite observar directamente el daño del ADN y los procesos de reparación resultantes, tanto en células aisladas como en organismos vivos. El investigador principal, Tuncay Baubec, destacó que el sensor permite la observación «sin alterar la célula», en marcado contraste con las técnicas convencionales que a menudo obstaculizan las actividades celulares.
El mecanismo detrás del sensor fluorescente implica una etiqueta fluorescente vinculada a un pequeño dominio proteico derivado de proteínas celulares naturales. Este dominio reconoce selectivamente un marcador único que aparece en el ADN dañado, lo que permite una interacción suave y reversible. Como resultado, el sensor ilumina las áreas dañadas mientras mantiene la integridad de los propios sistemas de reparación de la celda.
El biólogo Richard Cardoso Da Silva se mostró especialmente entusiasmado con el rendimiento del sensor. Durante las pruebas preliminares con varios medicamentos, vio que el sensor se activaba exactamente donde lo hacían los anticuerpos comerciales, un momento que reconoció como una validación del potencial del dispositivo.
Este sensor transforma el panorama de la investigación al permitir a los científicos capturar una serie continua de eventos de reparación del ADN. En lugar de realizar múltiples experimentos para aislar diferentes momentos en el tiempo, los investigadores ahora pueden ver todo el proceso de reparación como una historia coherente. Pueden rastrear la aparición del daño, monitorear el rápido reclutamiento de proteínas reparadoras y determinar cuándo la célula resuelve exitosamente el problema. Cardoso Da Silva señaló que este enfoque «proporciona más datos, mayor resolución y, lo más importante, una imagen más realista de lo que realmente está sucediendo en una célula viva».
Además de las aplicaciones de laboratorio, el equipo de investigación utilizó con éxito el sensor en el organismo modelo C. elegans, demostrando aún más las capacidades de la herramienta en sistemas vivos. Este uso puso de relieve la versatilidad del sensor y demostró que es eficaz no sólo in vitro, sino también en contextos biológicos reales.
Las posibles aplicaciones del sensor van mucho más allá de la simple observación de la reparación del ADN. Los investigadores pueden conectar el dominio proteico del sensor a diferentes componentes moleculares, lo que permite un mapeo genómico completo del daño del ADN y la investigación de la dinámica de las proteínas alrededor de las áreas dañadas. Esta herramienta versátil ofrece infinitas posibilidades para futuras investigaciones, como dijo Baubec: «Dependiendo de su creatividad y su pregunta, puede utilizar esta herramienta de muchas maneras».
Aunque el sensor no es un tratamiento en sí mismo, sus implicaciones para la investigación médica y farmacológica son importantes. Dado que muchas terapias contra el cáncer tienen como objetivo causar daño al ADN en las células tumorales, medir con precisión este daño es crucial en el desarrollo temprano de fármacos. Baubec destacó la dependencia actual de los anticuerpos para tales evaluaciones, sugiriendo que su sensor podría agilizar estos procesos, haciéndolos más rápidos, más asequibles y más precisos. Las posibles aplicaciones también incluyen el estudio de los procesos naturales de envejecimiento y la detección de la exposición a radiación u otros mutágenos.
La promesa de este innovador sensor no ha pasado desapercibida; Varios laboratorios se pusieron en contacto antes de la publicación y expresaron gran interés en utilizar la tecnología para sus estudios de reparación. Para permitir una accesibilidad más amplia, los investigadores pusieron su sensor a disposición en línea sin restricciones. Como señaló Baubec, «Todo está en línea. Los científicos pueden usarlo inmediatamente», allanando el camino para una nueva era de investigación sobre la reparación del ADN y sus implicaciones en múltiples áreas de investigación.
