Ciclo Seminarios IMIBIC

Autor IMIBIC

Ciclo de Seminarios IMIBIC

Hora: 13:00h

Lugar: Aula 4

Ponente: Gema Moreno

Título: “Identificación de marcadores predictivos de respuesta en cáncer de mama”

Ciclo Seminarios IMIBIC

Autor IMIBIC

Ciclo de Seminarios IMIBIC

Hora: 13:00h

Lugar: Aula 4

Ponente: Mónica Marazuela

Título: “Células reguladoras, linfocitos TH17 y células dentríticas en enfermedades tiroideas autoinmunes”

 

Institución: xxx

Dra. Teresa Roldán: “Somos mucho más que un simple catálogo de genes”

Autor IMIBIC

Redacción IMIBIC

Las Dras. Teresa Roldán y Carmen Jerónimo en un seminario que esta última ofreció en IMIBIC el pasado febrero

La doctora Teresa Roldán es investigadora responsable del grupo de investigación en epigenética y Catedrática de Genética de la Universidad de Córdoba. Hemos hablado con ella sobre el futuro de esta nueva frontera en Biología llamada “epigenética”.

P.-¿Qué es la epigenética y cuándo se descubrió la influencia del epigenoma sobre nuestra salud?

La epigenetica (del griego epi, en o sobre) es lo que está por encima de la genética, o lo que es lo mismo: lo que controla a la genética. Es una disciplina que estudia el conjunto de modificaciones químicas que regulan nuestro genoma. Tales modificaciones reciben el nombre de “marcas” epigenéticas y constituyen una capa adicional de información (el epigenoma) superpuesta a la secuencia de nucleótidos que constituye el genoma. De una forma gráfica se podría decir que esas marcas epigenéticas actúan sobre nuestros genes como si fuesen interruptores con capacidad de encenderlos o apagarlos. Esto explica por qué células con el mismo contenido genético pueden tener una apariencia completamente diferente. Nos ayuda a comprender, por ejemplo, porqué una neurona y un hepatocito, a pesar de tener el mismo genoma, son células morfológica y fisiológicamente tan diferentes. O porqué los gemelos, a pesar de tener exactamente el mismo contenido genético, pueden sufrir distintas enfermedades. Nos permite entender la importancia de la interacción de nuestros genes con el ambiente, y como el producto de esta interacción puede ser la causa de muchas enfermedades.

Aunque los orígenes del concepto pueden encontrarse ya en Aristóteles, la acuñación del término “epigenética” se atribuye a Conrad Waddington a mediados del siglo pasado. La definía como “la rama de la biología que estudia las interacciones causales entre los genes y sus productos que dan lugar al fenotipo”. Sin embargo, ha sido en los últimos treinta años cuando se ha producido una verdadera revolución en este campo y se ha comenzado a entender la importancia de la epigenética en la salud.

P.-La epigenética rompe con nuestra visión determinista de los factores genéticos, ¿hasta qué punto somos más que nuestros genes?

Efectivamente, somos mucho más que un simple catálogo de genes, éstos son solo una parte de la historia. Nuestros genes constituyen el esqueleto de lo que somos, mientras que nuestro epigenoma es el responsable de modular la expresión de ese genoma. Las marcas epigenéticas son suficientemente estables como para ser propagadas a través de las sucesivas divisiones celulares, y a la vez lo bastante maleables como para ser modificadas en respuesta a factores internos o externos. La dieta, el alcohol, el tabaco, el estilo de vida, las hormonas, el estrés, el ejercicio, la contaminación ambiental y otros factores del entorno pueden modificar nuestro epigenoma y por tanto van a influir de forma decisiva en cómo somos. Esto nos permite explicar una parte importante de la variabilidad hereditaria y medioambiental que se observa en muchos fenómenos fisiológicos, desde la capacidad de regeneración celular al envejecimiento, pasando por la susceptibilidad a enfermedades. No es extraño, pues, que el desarrollo de la Epigenética esté generando una notable expectación en la comunidad biomédica. Sus avances ofrecen la posibilidad de acceder a una mejor comprensión de estados normales o patológicos y la consiguiente esperanza de diseñar nuevos tratamientos y estrategias terapeúticas.

P.-¿Somos individuos únicos gracias al epigenoma?

Sí, en parte. Si analizamos la información genética de dos individuos al azar, encontraremos que existen pequeñas diferencias en su secuencia génica. Sin embargo, estas pequeñas diferencias no son suficientes para explicar la gran diversidad fenotípica. Lo que realmente marca la diferencia y determina que cada ser humano sea único es esa expresión génica diferencial. Es decir, las variaciones genéticas nos hacen distintos unos de otros pero las variaciones epigenéticas son las que ahondan en esas diferencias.

P.-Ya hablan del cáncer como una enfermedad epigenética y vuestra línea en IMIBIC aborda esta relación. Explíquenos brevemente su actual línea de investigación y la posibilidad traslación clínica de los resultados.

Efectivamente, el cáncer al igual que otras muchas enfermedades complejas, tiene un componente genético importante, pero cada vez está más claro que las modificaciones epigenéticas van a ser determinantes en el desarrollo y progresión tumoral. Una característica común a muchas células tumorales es el silenciamiento epigenético de genes supresores de tumor, junto con la reactivación de oncogenes y elementos móviles. Esto conduce a una desregulación del ciclo de vida celular y potencia de forma decisiva los procesos de carcinogénesis. Es decir, los tumores tienen alterado su genoma y su epigenoma, y ambas alteraciones son igualmente importantes. Por ejemplo, si dos hermanas heredan la mutación en un gen que les confiere susceptibilidad a desarrollar un cáncer de mama, la razón por la que una desarrolla el tumor a los 25 años y otra a los 70 es que hay factores epigenéticos que en un caso favorecen la aparición del tumor y en el otro lo retrasan.

En nuestro grupo hemos identificado y caracterizado en profundidad una nueva familia de proteínas, hasta ahora desconocida, que participan en los mecanismos de reprogramación epigenética. Concretamente, estas enzimas intervienen en la eliminación de la 5-metilcitosina, una marca epigenética que desempeña funciones muy importantes en el establecimiento de programas de desarrollo, el control de la expresión génica, la impronta genética, la inactivación del cromosoma X, la estabilidad genómica o el desarrollo de estados celulares patológicos. En particular, la metilación aberrante es frecuente en muchos tipos de cáncer. En la actualidad estamos desarrollando un sistema que permita utilizar estas proteínas como herramientas moleculares para modificar el epigenoma humano. El objetivo último es utilizarlas tanto para revertir estados celulares patológicos, por ejemplo el silenciamiento por hipermetilación de genes supresores de tumor en células tumorales, como para conseguir la reprogramación nuclear de células ya diferenciadas, lo que tendría gran repercusión tanto en la investigación con células madre como en la terapia regenerativa.

P.-¿Conseguiremos en un futuro parar al cáncer a través de fármacos que reparen patrones epigenéticos? ¿Podemos hablar de fechas?

Una diferencia esencial entre el genoma y el epigenoma es que el segundo es reversible, eso permite el uso de sustancias para modificarlo. Los fármacos epigenéticos eran el futuro hasta hace muy poco, pero ahora son ya el presente. Actualmente ya hay varios fármacos epigenéticos aprobados para el tratamiento de ciertas formas de leucemias y linfomas que están dando resultados muy esperanzadores, pero además se está realizando un enorme esfuerzo en el desarrollo de nuevos compuestos con capacidad revertir las alteraciones epigenéticas ligadas a diferentes tipos de tumores. Un medicamento epigenético ha cambiado radicalmente la esperanza de vida en pacientes con síndrome mielodisplásico, un tipo de cáncer para el que solo había tratamiento paliativo. Asimismo, están en desarrollo preclínico otras moléculas que actúan contra otros elementos de la maquinaria epigenética que pueden ser útiles no solo para leucemias y linfomas, sino también para sarcomas y neuroblastomas, los tumores pediátricos más frecuentes. Además, hay más de 50 compuestos en fase pre-clínica, que se están probando en animales o en cultivos celulares. Sin duda, la epigenética se usará cada vez más como diana terapéutica.

P.-La epigenética es una disciplina muy joven. ¿Estamos ante la punta del iceberg del conocimiento en epigenética? ¿Hacia dónde se dirige la investigación?

Los estudios sobre epigenética y cáncer nos han permitido establecer paradigmas y ejemplos que ahora sabemos son totalmente extrapolables a otras muchas enfermedades. En realidad cada vez está mas claro que el binomio alteraciones genéticas y epigenéticas está asociado a muchas enfermedades. En las cardiovasculares, por ejemplo, la formación de la placa de ateroma se debe a una susceptibilidad genética, a una dieta rica en grasas y a la existencia de un patrón epigenético de expresión de ciertos genes. Hallazgos similares se han encontrado en otras enfermedades como por ejemplo las neurológicas, autoinmunes, en la diabetes, etc.