Un equipo de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) ha desarrollado una innovadora plataforma biotecnológica que mejora el análisis y detección de unas estructuras genéticas atípicas, conocidas como G4, implicadas en el desarrollo de alteraciones neurológicas y tumores como el cáncer colorrectal. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista internacional Angewandte Chemie. 

La nueva herramienta permite detectar, aislar y caracterizar de forma selectiva estas estructuras no convencionales de los ácidos nucleicos directamente a partir de muestras biológicas de pacientes. Su facilidad de uso, portabilidad y rapidez abren la puerta a su futura incorporación a la práctica hospitalaria habitual.

El estudio está coordinado desde la Facultad de Ciencias Químicas de la UCM y la Unidad Funcional de Investigación de Enfermedades Crónicas del ISCIII. Los equipos que coordinan la investigación están liderados por Susana Campuzano y Rodrigo Barderas, respectivamente.
 

Los denominados G-cuádruplex (G4) son estructuras tridimensionales que pueden adoptar los ácidos nucleicos y que, en los últimos años, han despertado un creciente interés en el ámbito de la investigación biomédica por su relevancia tanto en el diagnóstico como en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. En este contexto, "la herramienta desarrollada podría contribuir a comprender mejor los mecanismos moleculares implicados en el cáncer y facilitar la identificación de nuevos biomarcadores y posibles dianas terapéuticas", explica Víctor Ruiz-Valdepeñas Montiel, investigador del Departamento de Química Analítica de la UCM.

En particular, estas estructuras se han relacionado con diversos procesos biológicos implicados en enfermedades de elevada prevalencia, como las oncológicas y las neurodegenerativas. La plataforma desarrollada por el equipo de la UCM y el ISCIII combina un sistema de inmunocaptura magnética con tecnologías bioelectroanalíticas y proteómicas de vanguardia. Esta integración permite mejorar la detección, identificación y caracterización molecular de estas estructuras genéticas no convencionales, implicadas en procesos relacionados con el desarrollo de tumores y alteraciones neurológicas.

"Una de las principales ventajas de esta tecnología es que permite estudiar estas estructuras directamente en muestras biológicas complejas y, al mismo tiempo, identificar mediante técnicas de proteómica las proteínas que interaccionan con ellas. Esta combinación nos puede ayudar a comprender mejor el papel de los G4 en procesos como el cáncer y a identificar nuevos biomarcadores con potencial diagnóstico y pronóstico", señala Rodrigo Barderas, investigador de la Unidad Funcional de Investigación de Enfermedades Crónicas del ISCIII.

Proteína localizada vinculada a menor suprrvivencia en cáncer colorrectal

Los resultados experimentales, confirmados con secuenciación de ADN y PCR en modelos sintéticos de laboratorio y muestras clínicas de pacientes, revelan la capacidad de detección de estructuras G4 sin necesidad de realizar procesos complejos de extracción. 

"A falta de ampliar y confirmar estos resultados en futuras investigaciones, esta tecnología podría contribuir a identificar nuevas dianas terapéuticas y abrir nuevas vías de investigación para el desarrollo de tratamientos frente a tumores como el cáncer colorrectal. De hecho, los estudios realizados hasta el momento han permitido identificar una proteína asociada a las estructuras G4 cuya presencia se ha relacionado con una menor supervivencia en pacientes con cáncer de colon", destaca Susana Campuzano, investigadora del Departamento de Química Analítica de la UCM.

Además de su posible aplicación en oncología, la biotecnología desarrollada podría adaptarse para facilitar la identificación de otras estructuras genéticas relacionadas con diferentes patologías y contextos clínicos en distintas áreas biomédicas. Su capacidad para trabajar directamente con muestras de pacientes abre también la posibilidad de identificar nuevas dianas con potencial diagnóstico y terapéutico.

•   Referencia del artículo: A. Cabrero-Martín, V. Ruiz-Valdepeñas Montiel, and J. Velázquez-Gutiérrez, et al., Angewandte Chemie International Edition (2026): e3768019. DOI: 10.1002/anie.3768019. Destacado en Contraportada exterior.