En busca del epigenoma humano

Para hacerse una idea de hasta qué punto es así, resulta que casi todas las células de cada persona tienen la misma secuencia de genes, o sea, el mismo genoma. Pero en función de cómo está etiquetado este genoma (este conjunto de etiquetas se llama epigenoma), las mismas secuencias se leen de una forma o de otra o incluso dejan de leerse. Esta es la principal causa por la cual las células musculares son tan distintas a las células de la piel aunque tengan los mismos genes. Por eso, volviendo a la idea del mapa, para situarse y entender la genética no basta con saber el nombre de las calles, sino que hace falta saber qué aspecto tienen, cuánto tráfico hay o si está lloviendo en ese momento. Por eso, un grupo de investigadores del Instituto Salk , en la Jolla, California, ha presentado este lunes el que dicen es el mapa más detallado del epigenoma hasta el momento. El estudio, publicado en « Nature », resume los cambios químicos que etiquetan el ADN de 18 órganos procedentes de cuatro personas distintas.

«Queríamos hacer una valoración general de qué aspecto tiene el epigenoma en los órganos humanos, prestándole especial atención a la metilación del ADN (una de las etiquetas fundamentales, que permite activar o desactivar los genes)», ha explicado Joseph R. Ecker, el líder de la investigación y director del Laboratorio de Análisis Genómico del Instituto Salk .

Tal como se esperaban, los científicos verificaron que los genes menos necesarios de cada célula estaban más inactivados por medio de la etiqueta de la metilación (cuando hay que activarlos, esta etiqueta se retira). Por ejemplo, a través de esta marca, las células del hígado inactivan los genes necesarios para las células de la retina.

Para averiguarlo, recogieron muestras de 18 órganos procedentes de 4 individuos, y analizaron los niveles de metilación de cada genoma. Gracias a esto, y aún sabiendo que cada órgano está formado por diferentes tipos de células, y que las etiquetas epigenéticas van cambiando a medida que una persona envejece o en función de las circunstancias, hicieron varios descubrimientos que podrían tirar por tierra muchas de las cosas que se daban por sabidas acerca del epigenoma.

Para empezar, descubrieron que una de las etiquetas epigenéticas, la «metilación no G-C», no solo está presente en células madre y en el cerebro, como se pensaba, sino en varios de los órganos recogidos. («Metilación no G-C» significa añadir una molécula de metilo sobre palabras del ADN no formadas por las sílabas G-C. Estas, junto a las letras A y T, son el alfabeto básico con el que se escriben las instrucciones contenidas en los genes). Esto es importante porque por el momento no se conoce la función de esta marca tan concreta, y se sospecha que saberlo podría tener importantes aplicaciones (como entender y dirigir el proceso de diferenciación celular).

También descubrieron que será necesario buscar algunos tipos de etiquetas epigenéticas en sitios donde antes no se miraba. Es el caso de las metilaciones que les permiten a las células activar o inactivar genes sobre la marcha y en función de las necesidades. Hasta ahora, se pensaba que la mayoría de estas metilaciones ocurrían en unas regiones que funcionan como interruptores, y que se conocen como promotores , pero en realidad parecen extenderse a otras zonas.

Por último, han averiguado que hay órganos cuyo genoma está en general más metilado que el de otros órganos. Así, por ejemplo, el páncreas tiene un grado muy bajo de metilación, mientras que el timo lo tiene muy alto. Y los científicos aún no entienden por qué.

Con todo, parece que a partir de un puñado de muestras se ha hecho evidente lo poco que se sabe hasta ahora de la epigenética, es decir, de cómo se etiquetan los genes para que las células puedan leerlos. Teniendo en cuenta lo importante que es esto para el funcionamiento correcto del organismo, es evidente que será clave para entender las causas de las enfermedades. En este sentido, Joseph R. Ecker considera que se podría imaginar un escenario en que, «si alguien tiene un problema, se le haga una biopsia no solo para caracterizar los genes de sus células, sino también su epigenoma». ¿Se podrá trazar un mapa para no perderse en medio de toda esta complejidad?