El estudio lo han coordinado los investigadores ICREA Iñaki Martín-Subero, jefe del grupo de Epigenómica Biomédica del IDIBAPS y Marc A. Marti-Renom del CNAG-CRG. Las primeras firmantes del estudio, publicado en la revista Nature Communications, son Roser Vilarrasa-Blasi y Paula Soler-Vila estudiantes de doctorado de ambos laboratorios.
Si estirásemos el genoma humano de cada una de nuestras células mediría dos metros. Estos dos metros de ADN se empaquetan dentro del núcleo celular y forman una compleja red tridimensional. Esta estructura 3D juega un papel importante en la función celular, a la hora de determinar qué genes se expresan y cuáles se silencian.
Utilizando métodos avanzados de biología molecular y bioinformáticos, los investigadores han descrito los primeros mapas en 3D del proceso de maduración de los linfocitos y de dos tipos de cáncer linfoide, la leucemia linfática crónica y el linfoma de las células del manto.
Para desarrollar este proyecto tan ambicioso fue necesaria la colaboración de los grupos de Martin-Subero, experto en epigenética de los tumores hematológicos, y de Marti-Renom, experto en genómica estructural. Según Roser Vilarrasa-Blasi y Paula Soler-Vila, “ninguno de los dos grupos de investigación tenía suficiente experiencia para llevar a cabo este estudio de forma individual. Trabajamos codo con codo durante varios años para trazar e interpretar los mapas 3D de los linfocitos sanos y tumorales. Este estudio es un gran ejemplo del poder de la colaboración y la comunicación entre expertos de diferentes disciplinas”.
Estudios anteriores habían identificado que el genoma dentro del núcleo celular se separa en dos espacios, el compartimento activo y el compartimento inactivo, y los mapas 3D se definían utilizando esta clasificación. Según Martin-Subero, “al analizar los datos de las interacciones 3D del genoma y correlacionarlos con otras marcas epigenéticas, nos dimos cuenta de que es más adecuado clasificar el genoma en tres componentes espaciales, el activo, el inactivo y un nuevo compartimento intermedio muy dinámico que representa el puente, la comunicación entre ambos”.
Los investigadores han estudiado cómo cambia la arquitectura genómica en el proceso de maduración de los linfocitos, con resultados inesperados. Marc A. Marti-Renom comenta “hemos observado que aproximadamente un tercio de las interacciones 3D del genoma cambia durante el proceso fisiológico de maduración de los linfocitos, lo que indica que el mapa 3D del genoma es muy dinámico”. En las leucemias y linfomas, continúa Marti-Renom, “nos enfocamos en la fracción del genoma que no cambia en los linfocitos normales para poder detectar cambios específicos de las leucemias y linfomas. Pudimos observar que grandes bloques de ADN cambian su estructura 3D, y estos bloques contienen genes importantes para el desarrollo de los tumores”.
Según los investigadores, conocer el mapa 3D del genoma de las leucemias y linfomas es un paso adicional para comprender mejor las bases moleculares del cáncer, pero todavía queda camino por recorrer para que podamos hablar de aplicaciones clínicas. Según Iñaki Martin-Subero, “es importante recalcar la importancia de la investigación básica en cáncer para después poder traducir los hallazgos en mejoras clínicas. En este caso, las alteraciones en la estructura 3D del genoma constituyen un nuevo eje de vulnerabilidad de las células tumorales y son una prometedora diana terapéutica.”
Mapa 3D del genoma
Referencia del estudio:
Vilarrasa-Blasi R, Soler-Vila P, Verdaguer-Dot N, Russiñol N, Di Stefano M, Chapaprieta V, Guillem Clot G, Farabella I, Cuscó P, Kulis M, Agirre X, Prosper F, Beekman R, Beà S, Colomer D, Stunnenberg HG, Gut I, Campo E, Marti-Renom MA, Martin-Subero JI. Dynamics of genome architecture and chromatin function during human B cell differentiation and neoplastic transformation. Nat Commun 12, 651 (2021).
Iñaki Martín-Subero explica el estudio en este vídeo:
