El animal más resistente de la Tierra tiene la clave para parar el cáncer y los ataques cardiacos

Una proteína recién descubierta procedente del animal más resistente de la Tierra está inspirando terapias revolucionarias para el cáncer y las enfermedades cardiovasculares.

Los tardígrados, a menudo llamados osos de agua o lechones de musgo, son criaturas microscópicas que pueden sobrevivir a casi cualquier cosa: calor abrasador, frío glacial y presiones aplastantes. De hecho, los tardígrados son el único animal conocido capaz de sobrevivir en el espacio exterior. También pueden soportar niveles de radiación hasta 2000 veces superiores a los que toleran las células humanas. Lógicamente, los científicos se han preguntado durante mucho tiempo: ¿Cómo lo consiguen?

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En 2016, los investigadores desvelaron uno de los secretos de los tardígrados: un gen con una secuencia distinta a cualquier otra conocida en la naturaleza que produce una proteína que solo se encuentra en los tardígrados. Cuando introdujeron esta proteína en células humanas, dichas células también se volvieron más resistentes a la radiación. La proteína fue bautizada como supresora de daños, o Dsup, porque ayuda a proteger de los daños el ADN, el plano maestro de la vida.

Desde entonces, investigadores de todo el mundo han intentado averiguar con exactitud cómo funciona la Dsup. Como bioquímico que estudia la Dsup, mi objetivo es descubrir cómo funciona esta proteína y, algún día, utilizar estos conocimientos para diseñar nuevas terapias que protejan las células humanas de los daños en el ADN.

Cómo protege la Dsup el ADN de los tardígrados

Los científicos han propuesto varias explicaciones para la notable capacidad de la Dsup de proteger el ADN de la radiación. Sin embargo, estos modelos cuentan con distintos grados de respaldo experimental, y ninguna explicación ha obtenido un amplio consenso en este campo.

En mi trabajo reciente, descubrí que la Dsup interactúa intensamente con el ADN. Se adhiere con fuerza al ADN, no solo en un punto de la molécula, sino a lo largo de toda ella. La Dsup no tiene una forma fija. En su lugar, se comporta más bien como un espagueti en agua, cambiando, doblándose y adoptando constantemente muchas formas diferentes. Cuando se une al ADN, provoca que las hebras se desenrollen ligeramente, como una cremallera que se afloja. Este suave desenrollamiento puede hacer que el ADN sea menos susceptible a los daños cuando se expone a la radiación.

Algunos científicos creen, en cambio, que la Dsup actúa como un escudo. En este modelo, la Dsup recubre y bloquea físicamente la radiación para que no alcance el ADN. Otros piensan que potencia la maquinaria de reparación de la célula, arreglando los daños antes de que causen efectos perjudiciales.

De hecho, es posible que muchos de estos modelos sean ciertos al mismo tiempo. Puesto que la Dsup protege contra muchos tipos de radiación —así como de los subproductos tóxicos creados por el daño de la radiación— es probable que esta misteriosa proteína tenga múltiples funciones.

Comprender la Dsup podría algún día ayudar a las personas a proteger mejor sus propias células, aportando un poco de la extraordinaria resiliencia del tardígrado a la salud humana.

El uso de la Dsup para el avance de la medicina

Los científicos están explorando si la Dsup podría utilizarse en medicina, especialmente en enfermedades en las que el daño al ADN desempeña un papel principal.

Debido a que casi todos los cánceres implican daños en el ADN, algunos investigadores piensan que la Dsup —o tratamientos inspirados en ella— podría algún día ayudar a evitar que las células se vuelvan cancerosas. También podría proteger el tejido sano durante los tratamientos oncológicos como la radioterapia o la quimioterapia, que actúan dañando el ADN pero a menudo perjudican a las células sanas en el proceso.

El potencial de la Dsup en la salud humana va mucho más allá. Por ejemplo, durante los infartos de miocardio o los accidentes cerebrovasculares, los tejidos de los órganos experimentan picos de estrés oxidativo —reacciones químicas que provocan daños extensos en el ADN—. Este estrés oxidativo puede empeorar la gravedad de la enfermedad y la evolución a largo plazo de los pacientes que sufren enfermedades cardiovasculares. Si la Dsup puede proteger el ADN durante estos episodios de estrés, podría ser capaz de reducir el daño celular que causan.

Los primeros estudios en animales ya están arrojando resultados prometedores, demostrando que los mamíferos pueden producir Dsup, provocando efectos similares. En un estudio, los científicos utilizaron una inyección de ARNm —similar a la tecnología de las vacunas de ARNm contra la COVID-19— para administrar las instrucciones genéticas para producir Dsup en ratones. Cuando los ratones fueron expuestos posteriormente a altas dosis de radiación, aquellos que producían Dsup sufrieron muchos menos daños en el ADN que los ratones no tratados, lo que sugiere un poder protector real en organismos vivos.

La Dsup en la agricultura, el espacio y más allá

Más allá de la medicina, la Dsup podría tener un impacto en la agricultura, la exploración espacial e incluso el almacenamiento de datos.

Cuando los investigadores modificaron genéticamente el arroz y las plantas de tabaco para producir Dsup, las plantas se volvieron más resistentes a la radiación, una señal prometedora del potencial de la Dsup para mitigar los daños en los cultivos.

En biología espacial, la Dsup podría ayudar a los astronautas a soportar la intensa radiación cósmica que limita las misiones de larga duración.

Y en un giro futurista, algunos científicos están investigando cómo criaturas como los tardígrados podrían utilizarse para el almacenamiento de datos ultraestable. Los soportes digitales actuales son susceptibles a los daños causados por condiciones ambientales como altas temperaturas o altos niveles de radiación. Los soportes digitales podrían convertirse en una secuencia de ADN e insertarse genéticamente en el genoma del tardígrado. La Dsup podría entonces ayudar a proteger los datos de condiciones extremas.

El futuro de la Dsup

Desde su descubrimiento hace casi una década, la comunidad científica se ha mostrado entusiasmada con los posibles avances tecnológicos que la Dsup podría permitir. Sin embargo, todavía se necesita una investigación considerable para comprender plenamente cómo funciona exactamente esta misteriosa proteína en los organismos vivos. Varios grupos científicos de todo el mundo están estudiando activamente las propiedades únicas de esta proteína.

A pesar del trabajo que queda por delante, la historia de la Dsup demuestra cómo los científicos pueden aprender lecciones de animales diminutos como los tardígrados. Al estudiar los misterios moleculares de estas criaturas notablemente resilientes, los investigadores están creando herramientas revolucionarias para combatir las enfermedades humanas y hacer avanzar la biotecnología.