Descubren un 'parásito genético antiguo' implicado en enfermedades humanas

Un equipo internacional de investigadores arroja algo de luz respecto a lo que se conoce como “genoma oscuro”, es decir, la mayor parte del genoma humano cuya función biológica aún desconocen los científicos. Ese genoma oscuro representa el 98% de nuestro genoma. Si bien ya se ha secuenciado completamente el genoma humano, es decir, su código, el genoma oscuro comprende letras sin un significado o propósito obvio. Es como el software del cuerpo que procesa y responde a la información externa.

Entre estas regiones oscuras se encuentran elementos genéticos que, aunque normalmente están inactivos, tienen implicaciones de gran alcance para nuestra salud. Ahora, una nueva investigación, dirigida por especialistas de la Universidad de Alberta (Canadá), aporta nuevos datos sobre este genoma oscuro, centrándose en LINE-1, un elemento genético asociado con diversas enfermedades. El estudio, publicado en la revista Nature, destaca las similitudes entre LINE-1 y la transcriptasa inversa del VIH-1.

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Intrusos genéticos

Los elementos LINE-1, que constituyen una parte sustancial de nuestra materia oscura genómica, son un tipo de retrotransposón, secuencias que pueden copiarse del ARN al ADN e integrarse en nuevas ubicaciones dentro del genoma. Considerados polizones genéticos, existen aproximadamente 100 copias activas de LINE-1 en cada persona, y la actividad de estos elementos se ha relacionado con varios problemas de salud, incluido el cáncer, las enfermedades autoinmunes, los trastornos neurodegenerativos y el propio proceso de envejecimiento.

Los investigadores obtuvieron imágenes de alta resolución de la estructura de LINE-1, en particular su enzima transcriptasa inversa (LINE-1 RT), que es responsable de esta acción de copiar y pegar. Descubrieron que el parecido de LINE-1 RT con la transcriptasa inversa del VIH-1 es particularmente sorprendente, lo que sugiere posibles vías para el desarrollo de fármacos dirigidos a la actividad de este retrotransposón LINE-1. El trabajo aclara cómo LINE-1 sintetiza ADN a partir de ARN y lo integra nuevamente en el genoma, un proceso con profundas implicaciones para la estabilidad genética.

“Como explica el artículo, estos análisis revelan el intrincado funcionamiento de la máquina molecular que ha escrito casi la mitad del genoma humano”, apunta Eddy Arnold, de la Universidad de Rutgers. “El cuerpo sano tiene mecanismos para reprimirlos, pero en estados patológicos como el cáncer, estos sistemas no funcionan correctamente. Gracias a este increíble esfuerzo de equipo, ahora tenemos una comprensión detallada de cómo funciona LINE-1 ORF2p, qué medicamentos existentes funcionan y qué no, y por qué”, añade.

El equipo pudo capturar las primeras imágenes de alta resolución de LINE-1 y revelar sus detalles estructurales. (Pexels)

El equipo pudo capturar las primeras imágenes de alta resolución de LINE-1 y revelar sus detalles estructurales. (Pexels)

Pero hay más

LINE-1 no es el único intruso genético implicado en enfermedades del ser humano. Hay otros retrotransposones, como los elementos Alu, los elementos SINE-VNTR-Alu (SVA) y los retrovirus endógenos (ERV), que también deambulan por nuestro genoma, comentan los expertos. Estas entidades genéticas pueden alterar la función genética normal al insertarse en genes o cerca de ellos, lo que provoca mutaciones o alteraciones en la expresión genética que pueden contribuir al desarrollo de una enfermedad.

Por ejemplo, los ERV, que son restos de antiguas infecciones virales, se han asociado con enfermedades autoinmunes como el lupus, donde el sistema inmunológico ataca por error a las propias células del cuerpo. De manera similar, la activación de ciertos elementos Alu se ha implicado en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer, donde pueden exacerbar el daño neuronal. Las implicaciones de estos parásitos genéticos se extienden más allá del individuo hasta la biología evolutiva; han desempeñado un papel en la configuración de nuestro genoma durante millones de años, contribuyendo a la diversidad y complejidad genética.

A los retrotransposones se les llama ‘genes saltarines’, que se insertan en los cromosomas con un mecanismo de copiar y pegar

Lo que está por venir

Lo que han conseguido los expertos, identificar la estructura y el mecanismo de LINE-1, es un gran paso adelante en este campo. Sienta las bases para el desarrollo de terapias dirigidas que podrían inhibir la actividad de LINE-1 y potencialmente mitigar su impacto en la salud humana. Además, esta investigación subraya la importancia de comprender el genoma oscuro. Poco a poco, podremos descubrir muchos más elementos genéticos que probablemente desempeñan funciones activas en la salud y la enfermedad en nuestros organismos.

“De hecho, las funciones biológicas del genoma oscuro siguen siendo en gran medida desconocidas, pero, claramente, las actividades allí pueden moldear quiénes somos”, concluyen los autores. “Estas moléculas tienen un impacto en nosotros que va mucho más allá de las enfermedades”.