Las vías de tolerancia al daño del ADN mediadas por RFWD3 y Polκ son independientes entre sí, pero ambas dependen de las modificaciones de PCNA en K164. (A) Las células PCNA[WT] y [KR] se transfectaron con siRFWD3#1, siPolκ#2 o siNTC#2. Las células se expusieron a iludina S durante 4 días y se analizaron mediante ensayo MTS. Los datos se representan como medias ± SD de n =4 experimentos independientes. *P <0,05 frente a siNTC#2; #, no significativo frente a siNTC#2. (B) Se prepararon lisados de células enteras de las células que usaban (A) y se analizaron mediante inmunotransferencia usando anticuerpos anti-RFWD3, anti-Polκ y anti-Lamin B1. La punta de flecha muestra la señal RFWD3. (C) Se transfectaron células HeLaS3 y HeLaS3 Polκ KO con siRFWD3#1 o siNTC#2 y se expusieron a iludina S durante 4 días. Se expusieron células HeLaS3 PCNA[WT] o PCNA[KR] a iludina S durante 4 días. La supervivencia celular se evaluó mediante ensayo MTS. Los datos se representan como medias ± DE de n =4 (HeLaS3+siNTC#2, HeLaS3+siRFWD3#2 y HeLaS3 Polκ KO+siNTC#2) o n =3 (HeLaS3 Polκ KO+siRFWD3#1, HeLaS3 PCNA[WT ] y PCNA[KR]) experimentos independientes. La significación estadística se evaluó mediante la prueba t de dos colas. Crédito:Alianza de Ciencias de la Vida (2022). DOI:10.26508/lsa.202201584
Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Nagoya en Japón ha descubierto nuevas vías que utilizan las células para repararse a sí mismas tras la exposición a la luz ultravioleta (UV) y un nuevo agente implicado en estas vías conocido como RFWD3. Esto podría conducir a futuros tratamientos para personas con enfermedades fotosensibles y promover el desarrollo de mejores medicamentos contra el cáncer. "Creemos que nuestros hallazgos brindan una nueva perspectiva al campo de la respuesta al daño del ADN y también a la biología celular", dijo el autor principal, Chikahide Masutani. Publicaron su investigación en la revista Life Science Alliance .
De manera similar a cómo nuestro cuerpo sufre cortes y abrasiones a medida que avanzamos en la vida, el ADN también puede soportar pequeños daños acumulativos. Una forma común de tal daño es una lesión en el ADN. La exposición a la luz ultravioleta, por ejemplo, puede causar que una sección de ADN contenga un sitio dañado o altere uno de sus pares. Dicho de otra manera, podemos pensar en el ADN como una oración escrita. En una oración, una lesión de ADN sería como una palabra mal escrita, haciéndola ilegible. De la misma manera que la impresión de una tirada de libros que incluyen palabras mal impresas hace que todos los libros sean ilegibles, una lesión en el ADN puede hacer que todo el genoma sea inestable o causar mutaciones permanentes a medida que se copia. Estas lesiones son importantes porque están asociadas con muchas formas de cáncer.
Para contrarrestar los efectos de una lesión en el ADN, los cuerpos humanos tienen múltiples vías de tolerancia al daño en el ADN. Estas vías permiten la replicación incluso en presencia de lesiones. En consecuencia, los biólogos han tratado de identificar los factores involucrados en los mecanismos de tolerancia al daño del ADN no identificados.
En particular, uno de tales factores es el antígeno nuclear de células en proliferación (PCNA). PCNA activa la síntesis de ADN trans-lesión, que repara las lesiones utilizando la enzima ADN polimerasa eta (Pol-eta). Si bien esta vía es interesante porque ofrece a las células resistencia a la radiación ultravioleta y algunos agentes que dañan el ADN, otras vías también pueden ser importantes, especialmente aquellas vías independientes de Pol-eta.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Nagoya, dirigido por Rie Kanao y Chikahide Masutani del Instituto de Investigación de Medicina Ambiental, descubrió nuevos agentes al crear lesiones intencionalmente usando iludina S, una toxina de hongos, y su derivado irofulven. Los investigadores encontraron que las células sin modificación de PCNA eran sensibles a estos compuestos y causaban lesiones. En cambio, los que carecían de Pol-eta no lo eran. Por lo tanto, pudieron analizar la vía de reparación de lesiones dependiente de la modificación de PCNA independientemente de la vía Pol-eta.
Kanao y Masutani identificaron que los agentes en la ruta dependiente de la modificación de PCNA incluyen RFWD3, un gen codificador de proteínas. RFWD3 es común a ambas vías, por lo tanto, esto sugiere que las dos ramas principales de la vía son Pol-eta y RFWD3 para las lesiones causadas por la luz ultravioleta, y la polimerasa kappa y RFWD3 para las causadas por la iludina S. "Puede ser una característica general que se emplean diferentes ADN polimerasas según el tipo de lesión del ADN", explicó Masutani. "Nuestros hallazgos sugieren que RFWD3 contribuye a la tolerancia al daño del ADN dependiente de la modificación de PCNA. Esta es la primera descripción de la participación de RFWD3 en la supervivencia UV en células humanas".
Un uso prometedor de esta investigación es para el tratamiento contra el cáncer porque puede ser posible inhibir las vías de tolerancia al daño del ADN. Aunque se supone que la tolerancia al daño del ADN ayuda a reparar las lesiones, los cánceres a veces usan los agentes para ayudarlos a tolerar los medicamentos contra el cáncer que dañan el ADN. "Creemos que la investigación puede contribuir a la terapia del cáncer", dijo Masutani. "Cada vez hay más pruebas de que al inhibir las vías de tolerancia al daño en el ADN, podemos sensibilizar las células cancerosas a los agentes quimioterapéuticos convencionales. Más investigación sobre terapias novedosas en esta área podría eventualmente conducir al desarrollo de una nueva clase de agentes terapéuticos contra el cáncer que mejoran la respuesta al tratamiento usando quimioterapia convencional". Replicación del ADN bajo el microscopio
