El objetivo de la oncología es matar o desactivar las células cancerosas sin dañar las células normales. Muchas terapias inducen directa o indirectamente estrés genotóxico en las células cancerosas, pero también a cierta extensión en las células normales. La quimioterapia o los medicamentos dirigidos a menudo se combinan con radioterapia para mejorar la radicalidad del tumor irradiado1,2,3,4,5, lo que permite una reducción de la dosis de radiación para minimizar el daño normal del tejido.
La radiación ionizante y otros agentes genotóxicos inducen diferentes tipos de daño en el ADN, incluidas modificaciones en la base, retituladores de hebras y roturas de una o dos hilos. Las roturas de doble cadena de ADN (DSB) son las lesiones de ADN más graves y su inducción es clave para el efecto mortal celular de la radiación ionizante y varios fármacos citostáticos en la radioterapia. Los DSB no sólo dañan la integridad del genoma, sino que también promueven la formación de mutaciones6,7. Por lo tanto, diferentes vías de reparación dsb, y mecanismos para eliminar las células irreparablemente dañadas como la apoptosis se han desarrollado durante la evolución. Toda la respuesta de daño al ADN (DDR) está regulada por una compleja red de vías de señalización que se extiendendesde el reconocimiento de daños del ADN y la detención del ciclo celular para permitir la reparación del ADN, hasta la muerte celular programada o la inactivación en caso de fallo de reparación 8.
El método citométrico de flujo presentado se ha desarrollado para investigar la DDR después de la tensión genotóxica en un ensayo exhaustivo que cubre la inducción y reparación del DSB, así como las consecuencias de la falla de reparación. Combina la medición del marcador DSB-H2AX ampliamente aplicado con el análisis del ciclo celular y la inducción de la apoptosis, utilizando el análisis subG1 clásico y la evaluación más específica de la activación de la caspasa-3.
La combinación de estos puntos finales en un ensayo no solo reduce los gastos de tiempo, mano de obra y costos, sino que también permite la medición específica del ciclo celular de la inducción y reparación del DSB, así como la activación de la caspasa-3. Estos análisis no serían posibles con ensayos realizados de forma independiente, pero son muy relevantes para una comprensión integral de la respuesta del daño del ADN después del estrés genotóxico. Muchos medicamentos contra el cáncer, como los compuestos citostáticos, se dirigen contra las células divisorias y su eficiencia depende en gran medida de la etapa del ciclo celular. La disponibilidad de diferentes procesos de reparación del Dsb también depende de la etapa del ciclo celular yde la elección de la vía, que es fundamental para la precisión de la reparación, y a su vez determina el destino de la celda 9,10,11, 12. Además, la medición específica del ciclo celular de los niveles de OSD es más precisa que el análisis agrupado, ya que los niveles de OSD no sólo dependen de la dosis de un compuesto genotóxico o radiación, sino también del contenido de ADN de la célula.
El método se ha utilizado para comparar la eficacia de diferentes radioterapias para superar los mecanismos de resistencia en el glioblastoma13 y para diseccionar la interacción entre la radiación ionizante y los fármacos dirigidos en el osteosarcoma14,15 y cánceres de rabdoide teratoide atípico16. Además, el método descrito se ha utilizado ampliamente para analizar los efectos secundarios de la radio y la quimioterapia en las células madre mesenquimales17,18,19,20,21, 22,23,24, que son esenciales para la reparación del daño tisular normal inducido por el tratamiento y tienen una posible aplicación en la medicina regenerativa.