Investigadores del CNIO crean un catálogo de cicatrices en el ADN para personalizar tratamientos contra el cáncer
SOCIEDAD
La creación de este índice supuso que los científicos analizaran 20.000 poblaciones celulares diferentes de forma simultánea
03 oct 2025 . Actualizado a las 05:00 h.Un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha identificado los 20.000 tipos de cicatrices que quedan en el ADN humano reparado tras una rotura y las han organizado en una web llamada «el portal del reparoma humano» para que quede a disposición de la comunidad científica. Esto supone un gran avance ya que su contenido puede ayudar a determinar mejores tratamientos para el cáncer. El hito ha sido publicado en la revista científica Science y ha puesto en el mapa al equipo de Topología y Roturas del ADN del CNIO liderado por Felipe Cortés.
El ADN está presente en todas nuestras células y contiene las instrucciones (genes) para que nuestro cuerpo funcione. No obstante, el ADN se daña todo el rato; ya sea por cómo funciona la célula o por factores externos como el sol. Estos daños son perjudiciales y la célula los repara para poder sobrevivir. Sin embargo, estas reparaciones no son perfectas y dejan, a su paso, unas mutaciones que los investigadores conocen como «huella mutacional» o «cicatrices» si se ponen metafóricos.
Estas huellas condensan una información muy codiciada porque, de la misma manera en la que un quemazón en la piel deja una herida diferente a la de un cuchillo, las alteraciones en el ADN después de una reparación delatan el tipo de daño que ha sufrido. Es por esto que decodificar la cicatriz para entender el germen del daño es crucial en muchas áreas de investigación. Específicamente en la del cáncer. Los tratamientos oncológicos suelen dejar de funcionar porque las células de los tumores aprenden a reparar las roturas que producen los diferentes fármacos, por lo que se hacen resistentes a las terapias. Se entrenan. Es por eso que, entender cómo las células reparan las roturas puede ayudar a vencer de una vez por todas estas resistencias.
Miles y miles de patrones de cicatrices
Hay un detalle que da sentido al reparoma humano: el patrón de cicatrices que queda en el ADN de una célula es diferente según qué genes falten o estén presentes. Este punto es clave. El logro del grupo del CNIO ha consistido en desvelar cómo cada uno de nuestros genes afecta a las cicatrices. El «reparoma humano» contiene todos los patrones de cicatrices posibles. Contempla la huella mutacional provocada por roturas en el ADN en 20.000 poblaciones de células diferentes, cada una de ellas sin un gen específico. De esta forma, «si se observan unas cicatrices determinadas en el ADN de tumores se puede inferir qué genes no están funcionando, y esto es útil para diseñar tratamientos específicos», explica Cortés.
La elaboración del reparoma humano ha exigido, por tanto, una labor exhaustiva. Los investigadores del CNIO generaron unas 20.000 poblaciones celulares distintas, inhabilitando (apagando) un gen diferente en todas; después provocaron roturas en cada una de ellas utilizando la herramienta de edición genética CRISPR. Después, observaron la huella (cicatriz) que quedaba en la molécula después de que la célula reparase la herida. Uno de los avances principales que han hecho posible el estudio ha sido realizar este análisis masivo simultáneamente en las 20.000 poblaciones y no una a una. Es un desarrollo tecnológico específico que tiene valor por sí mismo.
Además, «esto ha requerido de un importante esfuerzo computacional, incluyendo el desarrollo de nuevas herramientas de análisis y representación», señala Daniel Giménez, investigador del grupo de Dinámica Cromosómica del CNIO, también co-primer autor. Por esta razón participan en esta investigación también los grupos de Oncología Computacional y de Integridad Genómica y Biología Estructural del CNIO.
REPAIRome, además, contempla la reparación de uno de los tipos de daño más grave que puede sufrir el ADN: la rotura de doble hebra. Consiste en la rotura simultánea de las dos cadenas de la doble hélice de la molécula ADN, y puede ocurrir por un error durante la replicación del ADN o por factores externos, como la exposición a rayos X, a luz solar (radiación UV) o a fármacos. De hecho y como ya se ha dicho, la quimioterapia y radioterapia oncológicas matan a las células tumorales provocando este tipo de roturas, de ahí la importancia biomédica de entender cómo se reparan. El conocimiento del reparoma humano puede en ese sentido ayudar a identificar nuevas dianas terapéuticas.
Este proyecto fue financiado con fondos públicos estatales y europeos a través del programa conjunto A way of making Europe del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (Agencia Española de Investigación, AEI) y de los fondos FEDER. Algunos de los investigadores e investigadoras participantes han recibido fondos principalmente estatales de la AEI y la Comunicad Autónoma de Madrid, y becas de la Fundación «la Caixa» y la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC).
REPAIRome será «un recurso poderoso» para la comunidad científica, especialmente para los que están «interesados en la reparación de la doble hebra y en el uso biotecnológico y médico de los sistemas de edición genética CRISPR-Cas», concluyen los científicos del CNIO, creadores del catálogo.