Posted: 28 Apr 2018 09:00 AM PDT
Una
enzima pensada para detener el envejecimiento en plantas, animales y
humanos finalmente ha sido decodificada por científicos después de una
difícil situación de 20 años
© AFP Photo/PHILIPPE HUGUEN
decodificación de la arquitectura de la enzima, llamada telomerasa, podría conducir a medicamentos que retrasen o bloqueen el proceso de envejecimiento, junto con nuevos tratamientos para el cáncer.
En los humanos, cada célula contiene 23 pares de cromosomas, incluido un par de cromosomas sexuales, la "X" y la "Y", que difieren entre hombres y mujeres.
La bióloga estadounidense Elizabeth Blackburn, que compartió el Premio Nobel de Medicina en 2009 por descubrir los telómeros y su función protectora en la década de 1970, los comparó con las pequeñas cápsulas de plástico que evitan que los cordones se deshilachen. Eventualmente, sin embargo, las puntas de los zapatos y los telómeros se rompen: cada vez que una célula se divide, los telómeros se desgastan un poco más, hasta que la célula deja de dividirse y muere. Esto, según los biólogos, es probablemente central en el proceso de envejecimiento natural.
Pero hay un giro.
En 1985, Blackburn descubrió la telomerasa y su notable capacidad de extender la vida de una célula reconstruyendo esencialmente los telómeros con fragmentos adicionales de ADN, de la misma manera que recauchutar un neumático puede hacer que sea casi tan bueno como nuevo.
La enzima telomerasa, en otras palabras, se reveló como un agente clave en la longevidad.
También se puede relacionar con la enfermedad.
'Las mutaciones genéticas heredadas que comprometen la función de la telomerasa causan trastornos', dijo Michael Stone, profesor del Centro de Biología Molecular o ARN de la Universidad de California, Santa Cruz.
Una deficiencia de la enzima podría acelerar la muerte de la célula.
En el otro extremo, demasiada telomerasa "apoya el crecimiento celular desenfrenado en la mayoría de los cánceres humanos", escribió en un comentario, también en Nature.
Pero los primeros esfuerzos para desarrollar fármacos que pudieran controlar el funcionamiento de la enzima "Se vieron obstaculizados por una comprensión incompleta de la estructura y organización del complejo de telomerasa", añadió Stone.
Para descifrar el código de la telomerasa, Collins y su equipo usó un microscopio crioelectrónico de última generación (Cryo-EM) para ver la enzima en acción a resoluciones sin precedentes de siete u ocho amstrongs, un dispositivo que le ganó a sus desarrolladores el Premio Nobel de Química 2017. Un angstrom tiene una milésima de millonésima de metro de longitud.
'Cuando llegué al punto en el que podía ver todas las subunidades, teníamos 11 proteínas en total, fue un momento de' ¡Guau! ¡Guauu! Así es como encajan todos '', dijo el autor principal, Thi Hoang Duong Nguyen, post-doctorado en el Instituto Miller de Investigación Básica en Ciencias de la UC Berkeley.
Un estudio de 2010 demostró que el envejecimiento podría revertirse en ratones tratados con telomerasa.
Y en 2011, los científicos encontraron una forma de transformar las células viejas de personas mayores de 90 en células madre rejuvenecidas indistinguibles de las que se encuentran en los embriones.
En experimentos de laboratorio, varios marcadores críticos de envejecimiento en las células 'reinicio', incluido el tamaño de los telómeros.
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© AFP Photo/PHILIPPE HUGUENdecodificación de la arquitectura de la enzima, llamada telomerasa, podría conducir a medicamentos que retrasen o bloqueen el proceso de envejecimiento, junto con nuevos tratamientos para el cáncer.
Desenredar la estructura de la enzima compleja, llamada telomerasa,
podría conducir a fármacos que ralentizan o bloquean el proceso de
envejecimiento, junto con nuevos tratamientos para el cáncer, informaron
en la revista Nature.
Científicos entusiasmados anunciaron el
miércoles la finalización de una misión de 20 años para mapear la enzima
que previene el envejecimiento reparando las puntas de los cromosomas. "Nuestros hallazgos proporcionan un marco estructural para comprender las mutaciones de la enfermedad de la telomerasa humana, y representan un paso importante hacia la terapéutica clínica relacionada con la telomerasa".La decodificación de la arquitectura de la enzima, llamada telomerasa, podría conducir a medicamentos que retrasan o bloquean el proceso de envejecimiento, junto con nuevos tratamientos para el cáncer. Parte de la proteína y parte del ARN (material genético que transmite instrucciones para construir proteínas) actúa sobre las vainas microscópicas, conocidas como telómeros, que cubren las puntas de los cromosomas que se encuentran dentro de todas las células.
En los humanos, cada célula contiene 23 pares de cromosomas, incluido un par de cromosomas sexuales, la "X" y la "Y", que difieren entre hombres y mujeres.
La bióloga estadounidense Elizabeth Blackburn, que compartió el Premio Nobel de Medicina en 2009 por descubrir los telómeros y su función protectora en la década de 1970, los comparó con las pequeñas cápsulas de plástico que evitan que los cordones se deshilachen. Eventualmente, sin embargo, las puntas de los zapatos y los telómeros se rompen: cada vez que una célula se divide, los telómeros se desgastan un poco más, hasta que la célula deja de dividirse y muere. Esto, según los biólogos, es probablemente central en el proceso de envejecimiento natural.
Pero hay un giro.
En 1985, Blackburn descubrió la telomerasa y su notable capacidad de extender la vida de una célula reconstruyendo esencialmente los telómeros con fragmentos adicionales de ADN, de la misma manera que recauchutar un neumático puede hacer que sea casi tan bueno como nuevo.
La enzima telomerasa, en otras palabras, se reveló como un agente clave en la longevidad.
También se puede relacionar con la enfermedad.
'Las mutaciones genéticas heredadas que comprometen la función de la telomerasa causan trastornos', dijo Michael Stone, profesor del Centro de Biología Molecular o ARN de la Universidad de California, Santa Cruz.
Una deficiencia de la enzima podría acelerar la muerte de la célula.
En el otro extremo, demasiada telomerasa "apoya el crecimiento celular desenfrenado en la mayoría de los cánceres humanos", escribió en un comentario, también en Nature.
Pero los primeros esfuerzos para desarrollar fármacos que pudieran controlar el funcionamiento de la enzima "Se vieron obstaculizados por una comprensión incompleta de la estructura y organización del complejo de telomerasa", añadió Stone.
Para descifrar el código de la telomerasa, Collins y su equipo usó un microscopio crioelectrónico de última generación (Cryo-EM) para ver la enzima en acción a resoluciones sin precedentes de siete u ocho amstrongs, un dispositivo que le ganó a sus desarrolladores el Premio Nobel de Química 2017. Un angstrom tiene una milésima de millonésima de metro de longitud.
'Cuando llegué al punto en el que podía ver todas las subunidades, teníamos 11 proteínas en total, fue un momento de' ¡Guau! ¡Guauu! Así es como encajan todos '', dijo el autor principal, Thi Hoang Duong Nguyen, post-doctorado en el Instituto Miller de Investigación Básica en Ciencias de la UC Berkeley.
Un estudio de 2010 demostró que el envejecimiento podría revertirse en ratones tratados con telomerasa.
Y en 2011, los científicos encontraron una forma de transformar las células viejas de personas mayores de 90 en células madre rejuvenecidas indistinguibles de las que se encuentran en los embriones.
En experimentos de laboratorio, varios marcadores críticos de envejecimiento en las células 'reinicio', incluido el tamaño de los telómeros.
