Un estudio avanza en la eficiencia de las terapias génicas al identificar el origen de la asimetría en los híbridos de ARN · ADN

La asimetría de híbridos de ADN y ARN puede ser usada para mejorar la eficiencia de tecnologías de edición génica como CRISPR-Cas9 (M Terrazas, IRB Barcelona)
IRB Barcelona | miércoles, 19 de junio de 2019

Un estudio liderado por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) con la colaboración de los investigadores del CIBER-BBN Ramon Eritja y Ana Aviñó y publicado en la revista CHEM profundiza en la comprensión de la asimetría entre híbridos de ácidos nucleicos, un avance que podría tener consecuencias muy notables para la mejora de las terapias génicas.

La investigación, realizada en colaboración con el Centro de Regulación Genómica (CRG) y el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC), analiza el origen y las consecuencias biológicas de la asimetría que se produce en los híbridos de ARN · ADN cuando la relación entre bases púricas (adenina y guanina) y pirimidínicas (timina y citosina o uracilo) es diferente en las hebras de ARN y ADN.

Los resultados del estudio indican que, al contrario de los homodúplex de ADN o ARN, los híbridos de ARN · ADN muestran una asimetría intrínseca que se sugiere que es importante para la función biológica y las aplicaciones biotecnológicas. Cuando el ADN de los híbridos es rico en bases pirimidínicas, el dúplex es más estable y rígido que cuando la cadena de ADN es rica en bases púricas.

Dicha asimetría puede llevar a mejoras en la eficacia de las terapias basadas en híbridos, como la terapia antisentido, que puede permitir, por ejemplo, controlar la regulación de los genes que contribuyen a la progresión del cáncer, entre otras enfermedades, o la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9, que permite cortar y editar un gen diana.

Modesto Orozco, jefe del grupo de Modelización Molecular y Bioinformática del IRB Barcelona y catedrático de la Universidad de Barcelona, explica: “Gracias a una combinación de métodos teóricos y experimentales hemos conseguido entender la relación entre la secuencia y la estabilidad de híbridos de ADN con ARN, unas estructuras formadas espontáneamente en la célula y que tienen un enorme potencial terapéutico. Nuestros resultados permitirán avanzar en el desarrollo de métodos de bloqueo y edición de genes muchos más eficientes que puedan convertirse en alternativas terapéuticas para enfermedades actualmente huérfanas de tratamientos efectivos”.

El estudio ha contado con la financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y del Consejo Europeo de Investigación (ERC por sus siglas en inglés).

Artículo de referencia

Montserrat Terrazas, Vito Genna, Guillem Portella, Núria Villegas, Dani Sánchez,Carme Arnan, Carlos Pulido-Quetglas, Rory Johnson, Roderic Guigó, Isabelle Brun-Heath, Anna Aviñó, Ramon Eritja y Modesto Orozco. The Origins and the Biological Consequences of the Pur/Pyr DNA·RNA Asymmetry Chem (2019) DOI: doi.org/10.1016/j.chempr.2019.04.002