Antecedentes. La anemia de Fanconi (AF) es una enfermedad recesiva, que se presenta por mutaciones bialélicas en uno de los 16 genes de la vía de reparación del DNA conocida como FA/BRCA, que repara los enlaces covalentes cruzados (ICLs) en el DNA. Presenta pancitopenia, malformaciones congénitas y una alta propensión a diversos tipos de cáncer hematológicos y de cabeza y cuello; a nivel celular presenta inestabilidad cromosómica espontánea, hipersensibilidad a agentes alquilantes que inducen ICLs entre las hebras del DNA como la mitomicina C (MMC), la cual inhibe la proliferación celular, arresta el ciclo celular en fase G2 y eleva significativamente las aberraciones cromosómicas (AC) en comparación con las células normales. La hidroxiurea (HU), es un compuesto que se ha utilizado en el tratamiento de varias enfermedades hematológicas, cáncer de cabeza y cuello y anemias como la anemia de células falciformes; interfiere con la activación de la ribonuleótido reductasa (RNR), enzima encargada de convertir los ribonucleótidos trifosfato en desoxiribonucleótidos trifosfato (dNTP), necesarios en la replicación y reparación del DNA. En un trabajo previo de nuestro grupo, encontramos que la HU administrada durante la fase G2 del ciclo celular, es capaz de incrementar la frecuencia de AC en células normales y AF, y observamos que el tratamiento secuencial de MMC e HU, genera en células AF una cantidad de AC mayor a la sumatoria del daño producido por ambos agentes aplicados por separado (sinergia). A la fecha, la HU se reconoce primordialmente como un inhibidor de la RNR, lo que interfiere con la síntesis de DNA de fase S del ciclo celular, sin embargo nuestro grupo ha encontrado que tiene efectos muy importantes sobre la reparación del DNA durante la fase G2 del ciclo celular y este fenómeno está prácticamente sin explorar hasta ahora. El hecho de que la HU genere sinergismo con la MMC en células con AF, sugiere que interfiere con actividades celulares diferentes a la síntesis programada de DNA durante fase S del ciclo celular, entre las que se pueden incluir: a) interferencia con la señalización de daño al DNA que realizan las PI3K cinasas, específicamente ATM, b) interferencia con vías las de reparación de los ICLs, como la recombinación homóloga (HR) o la unión de extremos no homólogos (NHEJ) y c) liberación del punto de chequeo (checkpoint) G2/M, lo que permitiría la división de la célula AF con daño cromosómico no reparado. Hipótesis. La HU aplicada en la fase G2 del ciclo celular es capaz de interferir con las vías de reparación del DNA alternas a la vía FA/BRCA en las células con AF y promueve la expresión o activación de moléculas involucradas en la liberación del arresto del ciclo celular, permitiendo que las células AF progresen en el ciclo celular con gran cantidad de daño genómico. Objetivo General Determinar el (los) mecanismo(s) por medio del cual la HU exacerba la frecuencia de AC en las células AF. Objetivos específicos a) Investigar si las células AF sintetizan o activan a la cinasa ATM de manera diferencial a las células normales en respuesta a la HU. a) Determinar si la HU interfiere con el reclutamiento de la RNR y otras proteínas de reparación en los sitios de DNA dañado. b) Determinar si la HU induce la activación de los genes y proteínas del checkpoint recovery, lo cual permitiría la liberación del arresto de G2/M (checkpoint de G2/M) con DNA dañado. Contribución del proyecto. A nivel de conocimiento básico: -Se generará conocimiento sobre la biología de la AF. -La vía FA/BRCA podría estar involucrada en la regulación de actividades diferentes a la reparación por recombinación homóloga del DNA, posiblemente relacionadas con su fenotipo celular, como sugiere la respuesta a HU. -Se obtendrá conocimiento sobre el papel de la HU en la reparación postreplicativa -Se determinará si la HU es capaz de intervenir en el control del ciclo celular, específicamente en la transición G2/M. A nivel de beneficios para la sociedad: Determinar si la HU es un compuesto que deba o no considerarse dentro de la terapéutica de la AF, lo cual podría pensarse por la alta incidencia de cáncer hematológico, de cabeza y cuello y de anemia en esta enfermedad*. El determinar el origen de la respuesta de las células AF a la HU podría descubrir blancos terapéuticos para la AF y para algunos tipos de cáncer como cáncer de mama, ovario y otros. Los resultados de este proyecto se transmitirán a la comunidad médica mediante presentaciones en congresos médicos y publicaciones. * se nos ha consultado (Dr. Hans Joenje, de la Universidad Libre de Holanda) sobre los resultados de nuestra investigación, para ayudar a la decisión sobre si se aplicaba o no HU a pacientes con AF y se decidió no aplicarla. Metas por año Primer año 1. Se determinará si la HU modifica la transcripción del gen ATM y su activación por fosforilación. 2. Se habrá obtenido el material proteico de la inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP), para ser identificado durante la segunda etapa del proyecto. 4. Presentación de resultados en un congreso nacional y uno internacional 5. Manuscrito del primer artículo para publicarse en revista internacional indizada. Segundo año 1. Se identificarán las proteínas obtenidas por ChIP. 2. Se habrá detectado la expresión de genes del checkpoint recovery. 3. Presentación de resultados en un congreso nacional y uno internacional 4. Publicación del primer artículo 5. Manuscrito del segundo artículo para publicar en revista internacional indizada. 6. Tesis de uno de los alumnos de Doctorado

A nivel de conocimiento básico: -Se generará conocimiento sobre la biología de la anemia de Fanconi. -La vía FA/BRCA podría estar involucrada en la regulación de actividades diferentes a la reparación por recombinación homóloga del DNA, posiblemente relacionadas con su fenotipo celular, como sugiere la respuesta a HU. -Se obtendrá conocimiento sobre el papel de la HU en la reparación postreplicativa -Se determinará si la HU es capaz de intervenir en el control del ciclo celular, específicamente en la transición G2/M. A nivel de beneficios para la sociedad: Determinar si la HU es un compuesto que deba o no considerarse dentro de la terapéutica de la anemia de Fanconi, lo cual podría pensarse por la alta incidencia de cáncer hematológico, de cabeza y cuello y de anemia en esta enfermedad*. El determinar el origen de la respuesta de las células AF a la HU podría descubrir blancos terapéuticos para la AF y para algunos tipos de cáncer como de Mama, ovario y otros. Los resultados de este proyecto se transmitirán a la comunidad médica mediante presentaciones en congresos médicos y publicaciones. * se nos ha consultado (Dr. Hans Joenje, de la Universidad Libre de Holanda) sobre los resultados de nuestra investigación, para ayudar a la decisión sobre si se aplicaba o no HU a pacientes con AF y se decidió no aplicarla.