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Descubierta una de las claves del “silencio” de los genes

Científicos japoneses y estadounidenses especializados en epigenética han conseguido determinar un proceso biológico que provoca que algunos genes específicos sean silenciados y otros no. Dado que este efecto de “silenciación genética” es crucial en el desarrollo de ciertas enfermedades, y que es un efecto que puede revertirse, el hallazgo podría ayudar en un futuro a diseñar nuevas terapias contra el cáncer y otros trastornos de la salud. Por Yaiza Martínez.

Descubierta una de las claves del “silencio” de los genes

Científicos japoneses y estadounidenses especializados en epigenética han conseguido determinar un proceso biológico que provoca que algunos genes específicos sean silenciados y otros no.

Dado que este efecto de “silenciación genética” es crucial en el desarrollo de ciertas enfermedades, y que es un efecto que puede revertirse, el hallazgo ayudará en un futuro a diseñar nuevas terapias contra el cáncer y otros trastornos de la salud, afirman los investigadores.

En genética del desarrollo, la epigenética es el estudio de los cambios en la expresión de los genes, cambios que no implican transformaciones en la secuencias de ADN.

Análisis de las instrucciones flexibles

Como las teclas de un piano, el ADN constituye el diseño estático para todas las proteínas que las células producen. La información epigenética, por su parte, proporciona una dinámica adicional o instrucciones flexibles sobre cuando y cómo ese diseño del ADN ha de ser utilizado.

Si el ADN es “el piano”, el funcionamiento de la información epigenética se correspondería con la forma de “interpretar al piano una pieza musical”, afirma Kohzoh Mitsuya, uno de los autores del estudio, investigador de la Escuela de Medicina del Health Science Center San Antonio, de la Universidad de Texas, en Estados Unidos.

Lo que Mitsuya y sus colaboradores han conseguido es esclarecer cómo funciona esa información epigenética a nivel biológico o, siguiendo con el ejemplo de la música, cómo se interpretaría una parte de esa “pieza de música”.

En un comunicado emitido por el Health Science Center San Antonio, se explica que los investigadores han descubierto, concretamente, que una pequeña porción de ARN resulta necesaria para que se produzca una modificación epigenética concreta: la llamada metilación del ADN, en un gen que codifica la producción de proteínas de los mamíferos.

Activación de genes como tratamiento

La metilación es el proceso por el que se adhieren “etiquetas” químicas, llamadas grupos metilos, a genes específicos. Este proceso resulta fundamental en la regulación del silenciamiento de los genes, y puede provocar alteraciones en la transcripción genética, sin necesidad de que se produzca una alteración en la secuencia del ADN.

La importancia de este descubrimiento radica, según explica Mitsuya, en que: “Las marcas de la metilación de ADN son reversibles, por lo que resultan de gran interés para el establecimiento de estrategias terapéuticas. Por ejemplo, podrían utilizarse para reactivar epigenéticamente genes silenciados que son supresores tumorales o para desactivar oncogenes específicos, dentro de las células cancerígenas humanas”.

Además de ser reversible, la metilación del ADN es sensible a las influencias del ambiente. Muchos biólogos especialistas en cáncer están de acuerdo en que los cambios en la metilación del ADN podrían ser tan importantes como las mutaciones genéticas en el origen del cáncer.

De hecho, se encuentran muchos más cambios epigenéticos que cambios genéticos en la mayoría de los cánceres, por lo que la epigenética se está convirtiendo en una disciplina clave para la comprensión de la biología que subyace a esta enfermedad.

Escuchar la pieza completa

Según Mitsuya: “Resulta esencial identificar todos los factores que afectan a la silenciación de los genes”. Con esta finalidad, el científico y sus colaboradores empezaron a analizar el proceso de la metilación del ADN en 2004.

En el presente estudio, los investigadores compararon un grupo de ratones corrientes con otro grupo de ratones que carecía de las pequeñas partes de ARN analizadas. De esta forma, comprobaron que, en el segundo grupo de ratones, la metilación del ADN estaba significativamente reducida, en uno de cada cuatro genes.

Mitsuya señala que ésta sería la primera demostración de que una pequeña porción de ARN puede actuar de esta manera, y sirve de ejemplo de cómo una de las “notas es tocada en el piano”.

Pero Mitsuya afirma que: “La pieza musical se está sólo empezando a percibir. Podemos oírla, pero necesitamos comprender como son interpretadas todas sus partes”. Los avances en esta dirección realizados por el científico y sus colaboradores han aparecido recientemente publicados en la revista Science.

Una disciplina con futuro

En líneas generales, en el interior de los cromosomas de ADN, que está constituido por macromoléculas presentes en todas las células y portadoras de la información genética, hay tres capas: la capa de los genes codificadores de proteínas (únicos depósitos de la herencia), la capa de los genes no codificadores (que resultan importantes para la herencia y el desarrollo de las enfermedades), y la capa epigenética de la información, que resulta crucial para el desarrollo, el crecimiento, el envejecimiento y el cáncer.

Hasta ahora, la actividad epigenética había sido una dimensión poco conocida de la biología pero se cree que, en un futuro, su comprensión permitirá una detección más clara de las enfermedades, el control de la progresión de éstas y la mejora de sus tratamientos.

Además, la actividad epigenética puede llegar a proporcionar biomarcadores completamente nuevos, que permitan determinar la propensión o susceptibilidad del organismo a ciertos trastornos de salud.

RedacciónT21

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