Un cronómetro molecular en la célula

El Premio Nobel de Medicina galardona este año el descubrimiento de los telómeros y la telomerasa. Los telómeros son unas estructuras que se unen a la punta de los cromosomas. Tienen un papel importantísimo desde un punto de vista biológico pues protegen, a modo de caparazón, la parte terminal de los cromosomas y así evitan que éstos se degraden o se peguen entre ellos. Los telómeros están formados por centenares o miles de repeticiones de una secuencia de nucleótidos (las letras del ADN). A estas secuencias de ADN se une una maraña de proteínas encargadas de circularizar y esconder en forma de lazo la parte terminal del cromosoma. Esta estructura de ADN y proteínas teloméricas es fundamental para el mantenimiento de la función y estabilidad del genoma.

Cada vez que una célula se divide en dos, ésta debe hacer una copia de todos sus cromosomas de forma que cada célula hija recibe una copia idéntica de todos los cromosomas. En este proceso de copia o replicación del ADN, los telómeros se acortan un centenar de letras debido a la imposibilidad de la maquinaria celular de completar totalmente el proceso de copia. Por tanto, los telómeros limitan el número de veces que una célula se puede dividir, a modo de cuenta atrás, como si se tratara de un cronómetro molecular. Esto tiene consecuencias esenciales en el cáncer y el envejecimiento. El acortamiento telomérico actúa como un freno a la excesiva proliferación celular y, por otro lado, células envejecidas tras muchas divisiones, tienen los telómeros tan cortos que el genoma se inestabiliza. Esta inestabilidad genética puede causar tanto la muerte de las células y degeneración de tejidos asociados al envejecimiento como inducir la transformación tumoral. Por eso, en gran parte, el cáncer es una enfermedad mayoritariamente asociada al envejecimiento. Sólo unas pocas células de un organismo pueden evitar el acortamiento de los telómeros: las células madre y las cancerosas, pues su función implica un número casi ilimitado de divisiones.

Para ello, estas células activan la telomerasa, un complejo nucleoproteico que tiene la capacidad de pegarse al telómero y alargarlo (añadiendo varias secuencias teloméricas. Esto evita el desgaste natural de los telómeros en células madre y en tumorales. Así, los telómeros y la telomerasa son blancos terapéuticos en la investigación oncológica: un fármaco que bloquee la capacidad de la telomerasa de alargar los telómeros provocaría la muerte del tumor por exceso de acortamiento telomérico; también se ha propuesto alargar el telómero activando la telomerasa como una estrategia terapéutica para evitar el envejecimiento celular.

Jordi Surrallés es Catedrático de Genética de la Universidad Autónoma de Barcelona.