Científicos crearon una “biblioteca” de mutaciones de ADN
El ADN mitocondrial corresponde al material genético presente en las mitocondrias, estructuras responsables de generar la energía que utilizan las células, por lo que sus alteraciones pueden influir de forma importante en la salud humana.
Investigadores del Instituto Salk, en Estados Unidos, desarrollaron una innovadora plataforma biológica capaz de generar y analizar mutaciones del ADN mitocondrial con una rapidez y una escala sin precedentes.
Este avance, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), abre nuevas oportunidades para diseñar terapias dirigidas a enfermedades mitocondriales, además de trastornos vinculados al envejecimiento y al cáncer.
Energía celular y herencia genética
El grupo de investigación, liderado por Ronald Evans, profesor y director del Laboratorio de Expresión Génica, señaló que actualmente se conocen más de 260 mutaciones hereditarias del ADN mitocondrial en humanos.
Hasta ahora, la falta de modelos experimentales capaces de representar esta amplia diversidad había dificultado comprender con precisión sus efectos biológicos.
Como explicó Evans, la ausencia de sistemas representativos limitaba tanto el entendimiento de los mecanismos como el desarrollo de tratamientos. Con esta nueva herramienta será posible estudiar cómo las variaciones del ADN mitocondrial influyen en la salud, la enfermedad e incluso en la evolución, impulsando nuevas estrategias terapéuticas.
La propuesta consiste en una biblioteca de 155 líneas celulares con mutaciones mitocondriales, cada una con consecuencias distintas sobre la función energética de la célula.
La plataforma permite transferir ADN mitocondrial alterado —producido mediante una proteína llamada polimerasa de ADN mitocondrial— a células madre. Posteriormente, estas células pueden incorporarse en embriones de ratón, lo que facilita observar síntomas y mecanismos específicos en organismos vivos.
Weiwei Fan, primer autor y coautor principal del estudio, explicó que los métodos anteriores eran lentos e ineficientes, ya que generar una sola mutación requería mucho tiempo. Gracias a las mejoras tecnológicas, la nueva versión puede producir decenas de mutantes con mucha más facilidad.
Impacto en enfermedades y desarrollo
La relevancia de este avance es notable, ya que la disfunción mitocondrial puede provocar efectos sistémicos relacionados con problemas como:
Migrañas Debilidad muscular Pérdida de audición Alteraciones visuales
En los experimentos, los ratones obtenidos mediante esta tecnología permitieron demostrar de forma directa la relación entre la función mitocondrial y las primeras etapas del desarrollo embrionario.
Además, se obtuvieron datos inéditos sobre el nivel mínimo de energía que se requiere para un desarrollo normal.
Fan destacó el valor cuantitativo de la herramienta al señalar que la diversidad de esta biblioteca se acerca a la de las variantes patogénicas humanas ya conocidas, que rondan las 260.
Gracias a esta colección, ahora es posible estudiar no solo mutaciones hereditarias, sino también aquellas que aparecen por envejecimiento o por exposición a estrés ambiental.
Aplicaciones clínicas y perspectivas futuras
El estudio recibió apoyo financiero de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, así como de la Oficina de Investigación Naval de ese país.
El siguiente objetivo de los investigadores es adaptar esta plataforma a líneas celulares humanas. Evans subrayó que gran parte de las enfermedades humanas involucran, directa o indirectamente, algún grado de disfunción mitocondrial.
Por ello, esta tecnología podría acelerar de manera importante la investigación orientada a tratamientos para enfermedades mitocondriales, además de patologías relacionadas con cáncer, envejecimiento y otros trastornos metabólicos.
En conjunto, los resultados marcan un paso decisivo para comprender mejor la diversidad de mutaciones del ADN mitocondrial en enfermedades humanas y abren nuevas rutas hacia el desarrollo de terapias más precisas y efectivas.
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