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Si no tienes claro qué es la epigenética y de qué forma nos influye, la doctora en Biología Molecular María Berdasco intenta dar respuesta a todas nuestras dudas relacionadas con esta apasionante ciencia aún poco explorada. Y es que ¿sabías que pueden 'heredarse' los traumas a través de los genes? ¿Cómo influye la dieta en la expresión de nuestros genes y nuestra salud? ¿Puede cambiarse la expresión de los genes en enfermedades como el cáncer mediante el uso de fármacos? A todas esas preguntas responde en su libro Epigenética. Más allá del genoma (Guadalmazán, 2024), donde consigue, a lo largo de sus páginas, abrirnos las puertas hacia un mejor conocimiento de las funciones de los genes, así como la cara más desconocida del ADN.
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La epigenética es parte esencial y crucial en el desarrollo de los seres vivos
Para comenzar, y teniendo en cuenta que habrá personas que no hayan oído aún hablar de la epigenética, ¿podría explicarnos de forma sencilla qué es?
Es el interruptor del genoma. Tenemos algo más de 20.000 genes en nuestro genoma que pueden conducir a producir una proteína, pero estos 20.000 genes no se expresan todos a la vez. Es necesario que haya un control de qué genes deben estar encendidos y cuáles apagados. Se dice que es un control “orquestado” porque la epigenética es como un director de orquesta que guía a todos los componentes del equipo para tener la melodía final y asegurar que cada músico interprete en su momento.
Este control epigenético es muy importante porque nos permite adaptarnos a los cambios del entorno (por ejemplo, respuesta a una infección), pero también dictamina procesos más generales como puede ser la determinación celular, es decir, que una célula de la retina exprese proteínas importantes para la visión mientras que una célula cardiaca tenga proteínas que le permitan latir. No hacerlo sería un completo desastre. Por eso, la epigenética es parte esencial y crucial en el desarrollo de los seres vivos.
¿Es un terreno aún poco explorado, en el que queda mucho camino por andar?
La epigenética es un concepto que ha sido objeto de estudio desde hace mucho tiempo y que se entendía cómo el lenguaje a través del cual se comunican el genoma (nuestro ADN completo) y los factores ambientales. Lo que ha ocurrido en las últimas décadas es que hemos ido aprendiendo poco a poco a decodificar este lenguaje, a conocer las vías moleculares por las que se produce. Y más importante, a entender cómo puede afectar al desarrollo de enfermedades.
Hay una creencia que parece desmontarse, la de que estamos atados a nuestra herencia genética, ¿no es así?
Cierto, y afortunadamente para nosotros tenemos cierto margen para condicionar nuestra salud. Sin negar la existencia de ciertos rasgos que tienen un alto componente genético (como el grupo sanguíneo) o la influencia de la genética en la aparición de enfermedades (tales como las enfermedades minoritarias congénitas), la realidad es que no somos todo lo que dice nuestro ADN. Nuestro estilo de vida y las exposiciones ambientales pueden condicionar la expresión de los genes a través de la epigenética, y hacer que la balanza sea más o menos favorable a una correcta salud. Ahora bien, el precio que debemos pagar por ello es asumir que tenemos cierta responsabilidad sobre nuestra salud. ¿Estamos preparados para ello?
A medida que una célula envejece va perdiendo funciones tales como la capacidad de reparar errores en la secuencia del ADN
¿Es cierto que incluso los traumas pueden heredarse a través de los genes?
Este es uno de los temas más fascinantes y más controvertidos de la epigenética en la actualidad: la herencia epigenética transgereracional. Fascinante por las implicaciones que podría tener: ¡el estilo de vida de la madre o el padre impacta en la salud no solo de sus hijos si no de sus nietos! Controvertido porque aún nos faltan más comprobaciones experimentales para concluir que así es. De momento vamos acumulando evidencias, algunas demográficas con poblaciones humanas y otras, las más, experimentales con modelos de ratón.
Con respecto al trauma –que no son más que una alteración de una respuesta al miedo que nos protege- existen estudios de su transmisión epigenética en aquellos individuos que desarrollan trastorno de estrés postraumático o, lo que es lo mismo, en aquellos individuos que tras sufrir un trauma no son capaces de borrar todas las respuesta de miedo que genera. Se ha visto que hay cierta predisposición genética a padecer esta enfermedad, por ejemplo variantes en un gen llamado 'factor neurotrófico derivado del cerebro', pero existen individuos que no tienen estas variantes y desarrollan igualmente el trastorno. Hay algo más aparte de la genética. La explicación es la alteración epigenética del gen. Lo sorprendente fue descubrir que estas alteraciones epigenéticas se trasmitían a través de los gametos de los progenitores a los descendientes cuando el trauma se produce en el momento de maduración de los gametos. Y no solo se trasmite el trauma o el estrés, sino que también hay estudios curiosos del beneficio de los refuerzos positivos como puede ser un adecuado cuidado maternal.
La epigenética ¿desempeña un papel importante en la forma en la que envejecemos?
Debemos pensar que el envejecimiento se define en una serie de claves moleculares (denominadas marcas de envejecimiento) que alteran el funcionamiento normal de una célula. A medida que una célula envejece va perdiendo funciones tales como la capacidad de reparar errores en la secuencia del ADN, la eliminación de proteínas defectuosas generadas por el organismo, el aprovechamiento de la energía disponible o la capacidad de regenerar nuevas células, entre otras variables perjudiciales. Y en cada una de estos procesos celulares, cuya eficacia va disminuyendo, existe un control específico de los genes que se expresan o se silencian, así que, sí, existen cambios epigenéticos asociados a la edad.
De hecho, se están usando esos perfiles epigenéticos para establecer los llamados relojes biológicos que persiguen distinguir entre la edad cronológica (la que dictamina nuestro DNI por la fecha de nacimiento) y la edad briológica (cómo de envejecidas están los procesos moleculares y celulares).
¿Qué factores provocan las alteraciones epigenéticas?
Son múltiples. En realidad son todas aquellas exposiciones externas a las que se somete nuestro organismo (luz ultravioleta solar sin protección, infección vírica o bacteriana, intoxicación por agentes químicos), pero también las señales internas entre nuestros tejidos y células. Y entre estas últimas, lo que ingerimos con la dieta, los hábitos de tabaquismo, el consumo de alcohol o estrés pueden modificar claramente la epigenética.
La dieta, los hábitos de tabaquismo, el consumo de alcohol o estrés pueden modificar claramente la epigenética
¿La buena noticia es que estas son reversibles?
Esta es la clara ventaja con respeto a las alteraciones genéticas que conllevan cambios en la secuencia del ADN y que son irreversibles (salvo que se apliquen sofisticadas técnicas de terapia génica). Por el contrario, la epigenética son alteraciones que condicionan la expresión de los genes pero que no alteran la secuencia del ADN. La epigenética no es más que grupos químicos que se “espolvorean” sobre nuestro material genético y las proteínas que lo protegen. Son grupos químicos que se añaden y se eliminan. Si damos con la clave de cómo se produce este control, abrimos la puerta a la manipulación. Y así se está haciendo desde hace décadas con el desarrollo de fármacos basados en la epigenética.
¿Cuál piensa que es el futuro de los fármacos basados en la epigenética?
En realidad debemos hablar de un presente. Los primeros fármacos basados en epigenética fueron aprobados en el año 2004 para el tratamiento de determinados tumores hematológicos como las leucemias o los linfomas, es decir, cánceres que afectan a las células sanguíneas. Desde ahí, ya se han aprobado nueve fármacos epigenéticos, todos para el tratamiento del cáncer. Sin embargo, dado que ya se han descrito alteraciones epigenéticas en prácticamente todas las enfermedades humanas, ya se están desarrollando ensayos clínicos muy `prometedores en el tratamiento de otras enfermedades como las inmunológicas e inflamatorias, o en patologías neurodegenerativas, entre otras. No debemos olvidar que para avanzar en el desarrollo de terapias específicas, debemos aumentar el conocimiento de la enfermedad. Necesitamos una clara apuesta por la investigación básica.
¿Por qué la epigenética está especialmente en auge en el estudio de enfermedades como el cáncer?
Porque hemos aprendido que el cáncer es una enfermedad compleja, multifactorial, cuyo origen hay que buscarlo en los cambios genéticos, pero también en los estilos de vida y exposiciones ambientales, o en el azar que provoca que se acumulen errores del ADN en las células cada vez que se dividen para multiplicarse. Y en toda esta ecuación, hemos aprendido que el cáncer acumula numerosos errores epigenéticos (de hecho, mayor número que los cambios genéticos). No se trata de quién contribuye más, si la genética o la epigenética, sino que es la acumulación de varios errores moleculares la que desencadena la progresión del cáncer.
El auge viene dado también por sus aplicaciones en clínica, ya que se han desarrollados pruebas que estudian la epigenética del paciente para, por ejemplo, predecir su respuesta a determinados tratamientos, o los ya mencionados, fármacos epigenéticos. Estamos aprendiendo a unir fuerzas.
El cáncer es una enfermedad compleja, multifactorial, cuyo origen hay que buscarlo en los cambios genéticos, pero también en los estilos de vida y exposiciones ambientales
¿Se puede llegar a modificar nuestra epigenética cambiando nuestros hábitos de vida?
Como ya hemos mencionado la expresión de los genes está condicionada por los estilos de vida. Uno de los más estudiados es el efecto de la dieta en la epigenética. Hablamos con anterioridad de que la epigenética son grupos químicos sobre el ADN y sus proteínas asociadas. Algunos de estos grupos químicos nos los proporciona la dieta. Por ejemplo, el ácido fólico o el folato (vitamina B9), un componente que podemos encontrar en frutas como el aguacate y la granada, frutos secos, legumbres como la soja o las lentejas, el hígado y verduras de hoja verde como las espinacas. Este ácido fólico es un donante genérico de grupos químicos para las reacciones epigenéticas e impacta en muchas vías metabólicas. En resumen, es un hecho confirmado que lo que comemos afecta a la expresión de los genes a través del control epigenético. Pero también quiero advertir y prevenir de las noticias falsas y de las infundadas promesas de dietas milagrosas epigenéticas. Verán anuncios de dietas epigenéticas para mejorar una u otra faceta de la salud. Falso. A día de hoy no somos capaces de guiar estos cambios epigenéticos a genes concretos, sino que actúan inespecíficamente sobre todo el ADN. En un símil con el juego de «hundir la flota», con la dieta se están disparando cambios epigenéticos tanto a los barcos como al agua.
Lo que sí sabemos es que una dieta favorable y hábitos de vida saludables se asocian con un buen funcionamiento de las células, y que lo contrario, nos conlleva alteraciones entre ellas las epigenéticas. No es nada nuevo que cuidarnos mejora nuestra salud, la epigenética nos explica, en parte, las claves moleculares de esta conexión.