Las características fisiológicas humanas intrincadas, como el sistema inmunológico, requieren una formación y un tiempo exquisitos para desarrollarse adecuadamente. Los elementos genéticos deben activarse en el momento justo, a través de vastas distancias del espacio genómico.
Las áreas «promotoras», lugares donde los genes comienzan a expresarse, deben emparejarse con precisión con grupos «potenciadores», donde las células maduran hasta una función específica. Los promotores lejanos deben acercarse a sus contrapartes potenciadoras, pero ¿cómo se unen? Cuando estos elementos no están sincronizados, pueden producirse enfermedades como la leucemia y el linfoma. ¿Cómo funciona esto?
Los biólogos de la Universidad de California en San Diego creen tener la respuesta.
Llamándolo el «big bang» del desarrollo de células inmunitarias, los investigadores hicieron su descubrimiento dentro de tramos de ADN previamente pasados por alto ubicados entre genes. Los resultados, publicados en la edición del 21 de septiembre de la revista Celúla, fueron dirigidos por Takeshi Isoda en el laboratorio de Cornelis Murre en la División de Ciencias Biológicas de UC San Diego.
A través de estudios genómicos y experimentos genéticos en ratones, los científicos descubrieron que las áreas ignoradas, conocidas como ADN «no codificante», activan un cambio en la estructura 3D del ADN que une a los promotores y potenciadores con una precisión asombrosa. Murre describe el mecanismo como algo así como un alambre rígido, con potenciadores y promotores en cada extremo, que se dobla en un bucle y se ancla en su lugar. Los potenciadores y promotores, antes separados a distancia, ahora se reubican muy cerca para iniciar el desarrollo de componentes básicos del sistema inmunitario conocidos como células T.
«La naturaleza es tan inteligente. Pensamos en el genoma como una hebra no estructurada, pero de hecho lo que estamos viendo es un diseño altamente estructurado y significativo», dijo Murre. «El proceso de remodelación de la arquitectura que hemos descrito permite que el potenciador y el promotor se encuentren en el espacio 3D en el momento preciso. La belleza es que todo está orquestado con mucho cuidado. Hemos visto un ejemplo, pero es probable que haya muchos otros. Ocurriendo al mismo tiempo cuando las células se están moviendo a lo largo de la ruta de desarrollo, eso es algo sorprendente».
Si bien Murre y sus colegas se concentraron en las células T, creen que este mecanismo puede estar desarrollándose en los reinos animal y vegetal.
Cuando el mecanismo falla, el desarrollo de las células T falla y se producen enfermedades como el linfoma y la leucemia. Murre dice que los resultados muestran cómo las hebras olvidadas de ADN suprimen el desarrollo de leucemia y linfoma.
«Las implicaciones de estos resultados no son solo cómo se desarrollan las células T normales, sino que la supresión del tumor se regula a través de este mecanismo, al menos en parte», dijo Murre. «En última instancia, podremos corregir las mutaciones asociadas con la enfermedad y estas hebras olvidadas de ADN».
