Ciudad de México.- Los seres humanos reciben de cada padre un juego de cromosomas los cuales constituyen su genoma. En este legado están escritas características como el color de piel o la predisposición a desarrollar cáncer. Pero, ¿esa herencia, presente al nacer en cada una de las células del individuo, es para siempre?, ¿son los genes el destino de los individuos?
La doctora Vilma Araceli Maldonado Lagunas, investigadora en ciencias médicas del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), responde a la cuestión comentando que parte del destino de los organismos sí está codificado en su genoma.
A pesar de ello, el código genético no es lo único que determina las características de un organismo, existen ciertas señales que alteran las instrucciones escritas en el ADN dependiendo del entorno en el que se desenvuelva dicho organismo y del ambiente en el que vivieron sus ancestros. Esta especie de etiquetas reguladoras del genoma se denomina marcas epigenómicas.
Arriba el epigenoma
La palabra epigenoma, proviene del griego epi que significa encima, y se refiere a las marcas formadas por proteínas y compuestos químicos que se encuentran, justamente, sobre el ADN. Estas moléculas, al igual que etiquetas que indican cuál gen transcribir y cuál no, regulan el funcionamiento de los genes sin modificar la información codificada en el genoma.
“El epigenoma puede verse alertado por muchas de las condiciones del medio. En realidad casi todo lo que hacemos, como la actividad física que realizamos, nuestra nutrición, el consumo de alcohol, los fármacos, aun cosas emocionales como el estrés crónico, afectan estas marcas. Y una cosa muy importante, estas marcas las podemos heredar de nuestros padres, incluso de nuestros abuelos”, detalla Vilma Maldonado.
Estos son conceptos bastante revolucionarios en las ciencias biológicas, pues durante algún tiempo se consideró que los rasgos del comportamiento y del ambiente de un individuo no podían afectar el genoma de su descendencia, sobre todo después de generaciones.
¿Cómo me afecta el ambiente en el que vivieron mis padres y abuelos?
La epigenómica, como disciplina de estudio, muestra que el ambiente en el que vivieron los padres y abuelos de un individuo afecta directamente la forma en que funciona su genoma. De igual manera, los hábitos de este individuo, malos o buenos, afectarán la forma en que se expresan los genes de sus hijos y nietos.
“Por ejemplo, madres que han sufrido desnutrición o niños que han sufrido desnutrición en sus primeros años de vida, tienden a tener hijos con mayor propensión a sufrir desnutrición en su juventud y obesidad en su vida adulta”, comenta la investigadora.
Todos los factores ambientales a los que se expone un organismo van modificando la expresión de su ADN, incluso los alimentos que consume pueden modificar la manera en que se expresa su genoma. Así, según los hábitos propios, el epigenoma que le legaron sus ancestros podrá modificarse o conservarse y heredarse a la siguiente generación.
Así, procesos como la acumulación de grasa en una persona están determinados por los hábitos de sus progenitores que, mediante las marcas epigenómicas, indicarán si el metabolismo del individuo será más o menos acelerado; pero también se verá afectado por los hábitos alimenticios actuales del sujeto, que pueden modificar estas marcas, explica Vilma Maldonado. Estas nuevas etiquetas epigenómicas en su momento se transmitirán a los hijos del individuo en cuestión, predisponiéndolos en mayor o menor medida a sufrir de obesidad y volviendo a iniciar el ciclo cultura vs. natura.
Cultura vs. natura
Esta diferencia entre rasgos heredados y rasgos expresados la explica, dentro de la Red de Excelencia del Epigenoma, Thomas Jenuwein, director del Departamento de Epigenética en el Instituto Max Planck de Inmunología y Epigenética.
“La diferencia entre genética y epigenética probablemente puede compararse con la diferencia que existe entre escribir y leer un libro. Una vez que el libro ha sido escrito, el texto (los genes o la información almacenada en el ADN) será el mismo en todas las copias que se distribuyan entre los lectores. Sin embargo, cada lector podría interpretar la historia del libro de una forma ligeramente distinta, con sus diferentes emociones y proyecciones que pueden ir cambiando a medida que se desarrollan los capítulos. De una forma muy similar, la epigenética permitiría diferentes interpretaciones de un molde fijo (el libro o código genético) y resultaría en diferentes lecturas, dependiendo de las condiciones variables en las que se interprete el molde”.
Enfermedades del epigenoma
El descubrimiento del epigenoma ayudó a explicar por qué individuos que comparten el mismo ADN desarrollan características diferentes, incluso enfermedades hereditarias diferentes, comenta Vilma Maldonado.
Actualmente se sabe que las marcas epigenómicas ayudan a regular el funcionamiento del organismo humano y que las fallas en este marcaje pueden asociarse a la aparición de ciertas enfermedades como la obesidad, las enfermedades cardiacas, renales y psiquiátricas.
“Todas la enfermedades están asociadas a cierta desregulación del genoma, ya sea en las marcas epigenómicas o en la maquinaria encargada de poner y quitar esas marcas. Las leucemias, el cáncer, la diabetes, cuestiones cardiacas y psiquiátricas, todas ellas tienen un componente epigenómico”, detalla la investigadora.
Hoy en día, esta ciencia se encuentra en proceso de descubrir qué marcas están asociadas a qué enfermedades. En México, el Inmegen, gracias a las técnicas masivas de secuenciación, puede estudiar el genoma completo en todos sus niveles, desde mutaciones directamente en las secuencias del ADN, hasta alteraciones en la maquinaria y el marcaje epigenómico que regulan esos genes.
La línea de investigación de la doctora Vilma Maldonado busca las asociaciones del epigenoma con el cáncer y la obesidad, enfermedades importantes en México, y además está por comenzar una línea de estudio de senescencia y longevidad, para encontrar la relación entre marcaje epigenético y envejecimiento celular.
Vilma Maldonado es optimista y espera que analizar las diferencias en las etiquetas epigenéticas entre células normales y células enfermas, permita desarrollar nuevos métodos de diagnóstico de enfermedades no invasivos y diseñar nuevos fármacos encaminados a enmendar las alteraciones en el epigenoma o en la maquinaria encargada del marcaje epigenómico.
