Levadura del pan corrige defectos mitocondriales en células

La síntesis de los nucleótidos, componentes básicos del ADN y el ARN, depende habitualmente del correcto funcionamiento de las mitocondrias.

Cuando esas estructuras fallan, como ocurre en ciertas enfermedades y algunos tumores, las células pierden la capacidad de dividirse y crecer con normalidad. Este mecanismo limita el desarrollo de tratamientos para dolencias mitocondriales graves que aún carecen de cura.

Estudio

Un estudio publicado en Nature Metabolism por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) y del CIBER de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) presenta una alternativa.

El equipo ha desarrollado una herramienta genética llamada ScURA, extraída de la levadura Saccharomyces cerevisiae, que permite desacoplar la fabricación de nucleótidos de la respiración mitocondrial.

Partiendo de que algunas levaduras pueden vivir sin oxígeno, los científicos aislaron una enzima capaz de utilizar fumarato en lugar de oxígeno para generar los componentes del ADN.

Insertada en células humanas con defectos mitocondriales, la versión de levadura de esta enzima actúa en el citosol y restaura la producción de nucleótidos incluso cuando la cadena respiratoria está bloqueada.

Herramienta genética ScURA

Las células modificadas con ScURA lograron crecer en medios de cultivo estándar sin necesidad de suplementos de uridina, una práctica habitual para compensar las fallas mitocondriales.

Además, la proliferación celular se recuperó en diferentes modelos de enfermedades mitocondriales, lo que ofrece una vía experimental para estudiar estos trastornos.

Según José Antonio Enríquez, líder del grupo GENOXPHOS del CNIC, “esta herramienta demuestra que es posible sostener la proliferación celular a través de una vía alternativa para fabricar nucleótidos”.

El investigador destaca que el hallazgo ayuda a separar los efectos directos de la disfunción mitocondrial de otros cambios metabólicos secundarios.

El equipo planea ampliar el estudio a más modelos de enfermedad y optimizar la herramienta de cara a futuros ensayos preclínicos.

La investigación cuenta también con la colaboración de la Universidad de Colonia, la Universidad de Valladolid y el Instituto de Biología y Genética Molecular.

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