ADN Libre en nuestro organismo ¿Cómo es posible?

Merche Marín Aguilera

03-06-2015

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula clave codificante de la información genética de un organismo. Típicamente, cuando pensamos en esta molécula, la imaginamos localizada en el núcleo de las células (eucariotas), protegida por una membrana de lípidos llamada  “membrana nuclear” (la cual diferencia a este tipo de células de las procariotas).

Sin embargo, desde hace más de medio siglo se conoce que esta molécula con estructura de doble hélice también se encuentra libre, fuera de la célula, formando parte de los distintos fluidos corporales tales como:

-          Líquido amniótico

-          Líquido sinovial

-          Líquido pleural

-          Orina

-          Plasma y suero

La existencia del ADN circulante fue reportada por primera vez por Mandel y Métais en 1948. Fue su detección en plasma y suero lo que sobre todo desencadenó un gran interés. Y es que el plasma/suero proviene de una extracción de sangre normal, la cual es muy habitual en la práctica clínica y apenas causa molestias a los pacientes.

Curiosamente, la presencia de esta molécula circulando libremente no es exclusiva de organismos enfermos si no que también se encuentra en personas sanas. No obstante, son algunas situaciones patológicas las que hace aumentar la cantidad de ADN circulante, tales como:

-          Inflamación/ procesos infecciosos

-          Insuficiencia cardíaca/respiratoria

-          Enfermedades autoinmunes

-          Cáncer

Es en esta última patología donde se han focalizado más estudios en los últimos años en relación con la detección del ADN circulante. El cáncer es una enfermedad que va cambiando a medida que progresa. El ADN de las células cancerosas sufre mutaciones y reorganizaciones cromosómicas de manera que pueden crecer sin control e invadir tejidos distantes, así como también hacerse resistentes a los tratamientos. El estudio de estas alteraciones es de gran utilidad para evitar el avance de la enfermedad, y es en este punto donde el estudio del ADN circulante juega un papel crucial ya que permite estudiar estas alteraciones de manera no invasiva.

¿De dónde proviene el ADN circulante?

El ADN circulante proviene inevitablemente del interior de las células. Los procesos por los que se libera son variados:

-          Células de la sangre que se rompen tras un proceso de defensa contra algún patógeno (por ejemplo bacteria o virus)

-          Apoptosis (muerte celular programada que la misma célula controla para regular su desarrollo y crecimiento)

-          Necrosis (muerte patológica de una célula o un conjunto de ellas que puede ser ocasionada por diferentes causas, por ejemplo, la falta de oxígeno)

-          Liberación espontánea de un ADN recién sintetizado

-          Liberación espontánea de complejo de ADN-lipoproteína de las células sanas.

No sólo se libera el ADN sino también el otro ácido nucleico por excelencia, el ARN. Sin embargo, en la práctica clínica la posibilidad de aislar ADN despierta más interés ya que el ARN es una molécula mucho más lábil con la que es más difícil trabajar en el laboratorio.

¿Es posible aislarlo para su estudio en el laboratorio?

Hoy en día es posible extraer y purificar el ADN circulante a partir de una muestra de 5 mL de sangre. De manera simplificada, el procedimiento consiste en los siguientes pasos:

-          Centrifugación para separar el material celular de la muestra de sangre del plasma o suero (según si se haya utilizado un tubo con anticoagulante para la extracción de la muestra o no).

-          De nuevo otra centrifugación del plasma o suero esta vez a más velocidad, para separar y descartar los restos celulares de membranas y orgánulos que quedan sueltos.

-          Fijación del ADN mediante la adición de formaldehído a la muestra de plasma o suero que nos queda de las anteriores centrifugaciones.

-          Filtración de la muestra mediante un sistema de vacío, de manera que las moléculas de ADN quedan retenidas y el resto de componentes pasan a través del filtro.

-          Lavado de las moléculas unidas al filtro.

-          Elución (o separación) del ADN retenido en el filtro.

El ADN obtenido puede ser amplificado mediante la técnica PCR (reacción en cadena de la polimerasa), una reacción fundamental en cualquier laboratorio de biología molecular, la cuál nos permite obtener múltiples copias partiendo de una molécula de ADN.

¿Aislar ADN circulante tiene alguna utilidad en medicina?

El ADN circulante apunta a ser un biomarcador extremadamente eficaz en algunas enfermedades ya que:

-          Se encuentra en la sangre (método no invasivo de extracción), lo cual supone una excelente alternativa a las biopsias de tejido que comúnmente se realizan en los hospitales hoy en día.

-          Nos aporta mucha información en relación con los pacientes (información genética) y con el estado de la enfermedad (temprana o avanzada).

-          Además podría ayudar a predecir la respuesta de los pacientes a determinados tratamientos.

En definitiva, el ADN fuera de su localización “normal” supone un hallazgo científico muy relevante por su papel prometedor tanto en la investigación biomédica como en la práctica clínica.

Profile picture for user Merche Marín Aguilera
Merche Marín Aguilera

Licenciada y Doctorada en Biología por la Universidad de Barcelona (U.B). Ha cursado estudios sobre Gestión y Salud en el Instituto Medicofarmacéutico de Cataluña. Actualmente se dedica a la investigación biomédica en oncología traslacional. Profesora de los cursos Secretariado Médico y Herbodiétetica y Nutrición.