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Genética

El estilo de vida en clave genética

El llamado epigenoma es uno de los 'oma' más sugestivos y médicamente más prometedores de las biociencias. La epigenética, entendida como la conexión entre los genes y el ambiente, va a permitir entender, entre otras cosas, cómo influye el estilo de vida en la expresión de los genes y por qué la genética no es el destino

GONZALO CASINO | 31 DE ENERO DE 2011

La razón por la que dos gemelos idénticos no enferman ni
envejecen igual se encuentra en la epigenética

La genética que llega a las postrimerías del siglo XX ha sido sobrepasada, corregida y completada por una nueva disciplina. A la vista de los nuevos hallazgos bioquímicos en la molécula de ADN, no ha habido más remedio que llamarla epigenética, algo que está por encima de genética y en lo que no pudieron reparar ni Mendel, el padre de la disciplina clásica, ni siquiera Watson y Crick, descubridores de la estructura del ADN.

La epigenética ha transformado la forma de entender la herencia y las enfermedades, desde el cáncer a los trastornos mentales, rescatando la idea de Lamarck de que los caracteres adquiridos pueden heredarse. La epigenética es el puente biológico entre los genes y el ambiente, lo que explica toda una serie de cambios genéticos heredables que no dependen de la secuencia de bases del ADN. ¿Por qué dos gemelos idénticos no sufren las mismas enfermedades? ¿Por qué la salud de la oveja Dolly no fue igual que la de sus hermanas y acabó muriendo prematuramente?

Más allá de las cuatro letras

La respuesta a estas y otras cuestiones está en la epigenética, pues va más allá del lenguaje de cuatro letras del ADN que se combinan en palabras de tres letras para dar lugar a los aminoácidos y las proteínas. La secuencia no lo es todo: hay una serie de indicadores epigenéticos que hacen que un determinado gen (una cadena de ADN que normalmente codifica para una proteína) se exprese o no se exprese, es decir, realice o no la función biológica que tiene encomendada.

La molécula de ADN, formada por 3.000 millones de pares de bases, es una larga fibra helicoidal de dos metros de largo que se empaqueta en el núcleo de las células mediante unas moléculas empaquetadoras. El conjunto del paquete genético formado por el ADN y las proteínas asociadas (principalmente histonas) es lo que se denomina cromatina (los cromosomas). Por lo que se está viendo, la forma como el ADN está empaquetado determina qué genes se activan.

Todas las células de una misma persona tienen el mismo ADN (igual también en el caso de gemelos idénticos), pero está claro que las células del cuerpo pueden ser muy diferentes. ¿Qué es lo que diferencia una célula de la piel de una neurona si no es su ADN? La diferencia está en su envoltorio, en todas las modificaciones bioquímicas que hacen que un gen se active o no se active.

El principal y mejor conocido de estos factores epigenéticos es la metilación (adición de un grupo metilo) del ADN, pero hay otros como la acetilación (adición de un grupo acetilo) o la metilación de las histonas. Todos estos factores epigenéticos no afectan a la secuencia genética, pero hacen que el envoltorio del ADN sea diferente y funcione, por tanto, de forma distinta.

Luces verdes o rojas

Aparte de la metáfora del envoltorio, hay otras para visualizar lo que es la epigenética. Una de las más expresivas es la que considera los factores epigenéticos como las luces verdes y rojas del ADN, que dan vía libre o cierran el paso a la expresión de los genes. Pero lo importante es que estas señales pueden modificarse mediante el estilo de vida. Y, además, se heredan.

Enfermedades como el cáncer son resultado de una serie de alteraciones genéticas y epigenéticasAl nacer, todos heredamos un genoma y un epigenoma. El genoma sólo puede alterarse por una mutación, pero el epigenoma es algo mucho más dinámico que se altera con la dieta, con la exposición a tóxicos y otros muchos factores relacionados con el estilo de vida. Así, por ejemplo, los grandes consumidores de alcohol experimentan una mayor proporción de metilaciones en su genoma, y esto podría relacionarse con muchas de las enfermedades que sufren.

El cáncer, como otras muchas enfermedades, es el resultado de alteraciones genéticas y epigenéticas que sólo ahora empiezan a entenderse. En general, el ADN de las células tumorales presenta menos metilaciones que el de las células sanas. Además, se han identificado numerosos marcadores epigenéticos en diversos genes asociados a tumores que permitirían detectar la enfermedad.

El conocimiento de la epigenética del cáncer y otras enfermedades es actualmente una de las líneas de investigación más prometedoras. A principios de esta década un consorcio de entidades públicas y privadas puso en marcha el llamado Human Epigenome Project con la idea inicial de identificar, catalogar e interpretar los patrones de metilación de los genes humanos en los principales tejidos del cuerpo. De momento, se ha culminado un estudio piloto, pero cada vez se están sumando más investigadores a esta enorme tarea de entender los componentes genéticos y epigenéticos (ambientales) de las enfermedades y avanzar así en su detección y tratamiento.

GEMELOS NO TAN IDÉNTICOS
La razón por la que dos gemelos idénticos no enferman ni envejecen igual se encuentra en la epigenética. Al nacer, tienen el mismo genoma (idénticos genes) y el mismo epigenoma (idéntica información para el funcionamiento de esos genes), pero con los años su epigenoma se va diferenciando. Este hallazgo decisivo, en el que contribuyó de forma destacada en 2005 Manel Esteller, director del Programa de Biología y Epigenética del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, explica las bases biológicas de las diferencias entre esos clones naturales que son los gemelos idénticos. Las diferencias epigenéticas encontradas en el ADN de 80 parejas de gemelos obedecen a factores externos como el tabaquismo, la dieta o el ejercicio físico, pero también pueden atribuirse a una deriva epigenética asociada con el envejecimiento.

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