Epigenética

Conecta los factores genómicos y los medioambientales que afectan a la salud.

¿Qué es la Epigenética?

La Epigenética se puede definir como el estudio de los cambios heredables y reversibles en la función genética sin modificar la secuencia del ADN.

 

El conocimiento del genoma humano permite la detección de las modificaciones en la secuencia de ciertos genes responsables de muchas enfermedades, lo que proporciona un diagnóstico, e incluso un pronóstico, de dichas patologías, así como la posibilidad de desarrollar un tratamiento mucho más preciso y menos costoso.

Sin embargo, la salud física y mental no depende únicamente de las modificaciones en el código del ADN propias o heredadas de nuestros ancestros (genética), sino también de la interacción dinámica entre nuestros genes y el ambiente, aunque el código genético no se encuentre alterado (epigenética).

Lo que resulta de gran importancia es que los cambios epigenéticos son reversibles y dependen de la calidad de la interacción entre el individuo y su ambiente.

Epigenética: estudios en gemelos

Un ejemplo ilustrativo de la influencia de la epigenética se observa en estudios realizados en gemelos idénticos monozigóticos. A pesar de que los dos comparten una secuencia de ADN idéntica, ambos desarrollan una predisposición muy distinta a contraer cierto tipo de enfermedades.

Esto se explica, en buena parte, porque ambos han estado expuestos a estímulos muy distintos (dieta, vida social, aficiones, vicios, estrés, etc), y sus genomas, aunque idénticos, se expresan de manera diferente.

¿Qué importancia tiene la epigenética en medicina?

La maquinaria epigenética resulta de gran interés científico actualmente, ya que se encuentra entre los más importantes elementos reguladores de las rutas de control metabólico a nivel molecular. Así, por ejemplo, mecanismos como memoria y aprendizaje, deterioro cognitivo asociado a la vejez o trastornos del comportamiento, están en gran parte regulados epigenéticamente.

 

Cuando este mecanismo de control epigenético se encuentra alterado, ya sea por factores endógenos o exógenos, se genera una expresión génica anormal que resulta patogénica, aunque el código genético esté intacto. De este modo, la epigenética permite un estudio más profundo de enfermedades multifactoriales complejas, tales como enfermedades neurodegenerativas (enfermedad de Alzheimer, Parkinson, esclerosis múltiple), cáncer y enfermedades cardiovasculares.

 

La regulación epigenética está también relacionada con el mecanismo de acción, transporte o con la respuesta metabólica a medicamentos convencionales.

Biomarcadores epigenéticos

La epigenética muestra el estado actual del paciente y como los distintos factores del entorno (contaminación, estrés, alimentación, medicamentos…) afectan a la expresión de genes implicados en distintos procesos patológicos. De este modo, los biomarcadores epigenéticos permiten tanto la detección de enfermedades como la monitorización de la respuesta a los distintos tratamientos suministrados al paciente. En los últimos años la búsqueda de biomarcadores epigenéticos ha sufrido un gran desarrollo, principalmente en el campo de la oncología. Existen distintos biomarcadores epigenéticos basados en distintos mecanismos epigenéticos:

  1. Metilación global del ADN: en procesos tumorales y neurodegenerativos existe unos niveles menores de metilación global. De este modo, el estudio de los niveles de metilación global del ADN permite la detección de estas patologías. Además, se ha visto que el tratamiento con AtreMorine, un epinutraceútico que incrementa los niveles de Dopamina, aumenta los niveles de metilación global en pacientes con parkinson.
  2. Metilación de genes concretos: la técnica de pirosecuenciación permite la cuantificación de los niveles de metilación en determinadas regiones de algunos genes. En determinadas enfermedades se encuentra alterada la metilación en algunas regiones de genes importantes. Por ejemplo, la metilación de la Septina 9 está alterada en cáncer colorrectal. El estudio de los niveles de metilación de la septina 9 es un biomarcador para el cribado y diagnóstico precoz de este tipo de cáncer (aprobado por la FDA y la UE).
  3. Expresión génica: los cambios en los niveles de metilación provocan a menudo cambios en la expresión génica. De este modo, el estudio de los niveles de expresión de genes importantes en determinadas patologías supone también un nuevo biomarcador.
  4. miRNAs: los niveles de expresión de determinados miRNAs se asocian a distintas patologías. Por ejemplo, una firma epigenética de 12 miRNAs es un biomarcador para el diagnóstico precoz de cáncer de tiroides y otra firma de 8 miRNAs se emplea para el diagnóstico de cáncer de pulmón.

FarmacoEpigenética

La farmacoepigenética estudia los patrones epigenéticos que conducen a que distintas personas respondan de manera diferente al tratamiento farmacológico. Las diferencias entre individuos en la respuesta y metabolismo de los fármacos se explica tanto por la genética como por la epigenética de los individuos.

 

Se ha descrito, por ejemplo, que el fumar afecta  a la metilación del gen CYP1A1, implicado en la metabolización de fármacos. Además, la metilación de distintos genes en procesos tumorales afecta a la respuesta a distintos agentes quimioterapéuticos. Por ejemplo, los niveles de metilación de MGMT están relacionados con la respuesta a la quimioterapia en glioma.

 

De este modo, la combinación de estudios genéticos y epigenéticos supone un pilar fundamental d ela medicina personalizada y permite un mejor tratamiento de los pacientes, evitando fármacos ineficaces o incluso tóxicos dada la genética y/o epigenética de determinados individuos.

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