El epigenoma de los recién nacidos y de los centenarios es distinto

14 06 2012

Un estudio internacional coordinado por Manel Esteller comprueba cómo las marcas epigenéticas se van degradando a lo largo del tiempo

Dado que las lesiones epigenéticas son reversibles, se podrían llegar a desarrollar fármacos que aumenten el tiempo de vida

¿Qué ocurre en nuestras células tras cien años de vida? ¿En qué se diferencia a nivel molecular un recién nacido y un centenario? ¿Se trata de cambios graduales o súbitos? ¿Es posible revertir el proceso de envejecimiento? ¿Cuáles son las claves moleculares de la longevidad? Estas cuestiones centrales en biología, fisiología y medicina humana han sido foco de estudio de investigadores durante décadas.

Hoy, la revista internacional Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publica una investigación de colaboración internacional dirigida por  Manel Esteller, director del programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), profesor de genética de la Universidad de Barcelona e investigador ICREA, que proporciona una pista esencial en este campo: el epigenoma de los recién nacidos y de los centenarios es distinto.

Mientras que el genoma de todas las células del cuerpo humano, con independencia  de su aspecto y función, es idéntico, las señales químicas que lo regulan, conocidas como marcas epigenéticas, son específicas de cada tejido humano y de cada órgano. Es decir, que todos nuestros componentes tienen el mismo abecedario (genoma), pero la ortografía (epigenoma) es distinta en cada parte de nuestra anatomía. El resultado sorprendente del trabajo del grupo del Dr. Esteller es que incluso para un mismo tejido u órgano, el epigenoma varía en función de la edad de la persona.

Representación gráfica de los epigenomas identificados, cuyos círculos interno, medio y externo corresponden respectivamente al individuo de 103 años, al de edad intermedia y al recién nacido.

Representación gráfica de los epigenomas identificados, cuyos círculos interno, medio y externo corresponden respectivamente al individuo de 103 años, al de edad intermedia y al recién nacido.

En el estudio publicado en PNAS se han secuenciado totalmente los epigenomas de las células blancas de la sangre de un recién nacido, un individuo de edad intermedia y una persona de 103 años. Los resultados demuestran que el centenario presenta un epigenoma distorsionado que ha perdido muchos interruptores (grupo químico metilo), encargados de apagar la expresión de genes inapropiados y, en cambio, se apaga el interruptor de algunos genes protectores.

“Extendiendo los resultados a un grupo numeroso de neonatos, individuos situados en el punto medio y nonagenarios o centenarios nos damos cuenta de que se trata de un proceso progresivo en el que cada día que pasa el epigenoma se va torciendo”, afirma el investigador. Sin embargo, el doctor Esteller destaca que “las lesiones epigenéticas, a diferencia de las genéticas, son reversibles y, por tanto, la modificación de los patrones de la metilación del ADN por cambios dietéticos o por el uso de fármacos podría inducir un aumento del tiempo de vida”.

Quiénes somos

El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación creado el año 2004. Está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, y la Universidad de Barcelona. Se ubica en el Biopol’H de L’Hospitalet de Llobregat y es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc.

Referencia del artículo:

Heyn H, Li N, Ferreira HJ, Moran S, Pisano DG, Gomez A, Diez J, Sanchez-Mut JV, Setien F, Carmona FJ, Pucaf AA Sayols S, Pujana MA, Serra-Musach J, Iglesias-Plata I, Formiga F, Fernandez AF, Fraga MF, Heath S, Valencia A, Gut IG, Wang J, Esteller M. The Distinct DNA Methylomes of Newborns and Centenarians. Proc Natl Acad Sci USA, DOI10.1073, 2012.

Idibell.cat [en línea] Barcelona (ESP): idibell.cat, 14 de junio de 2012 [ref. 11 de junio de 2012] Disponible en Internet: http://www.idibell.cat/modul/noticias/es/378/el-epigenoma-de-los-recien-nacidos-y-de-los-centenarios-es-distinto



Finaliza el CANCERDIP, un proyecto europeo centrado en descifrar los cambios epigenéticos que conducen al cáncer

27 06 2011

El proyecto europeo CANCERDIP ha llegado a su fin con una interesante aportación: una nueva técnica validada por los participantes del CANCERDIP ha permitido realizar el mapa epigenómico de más de 1.600 personas. El proyecto, financiado por la Unión Europea en el 7º Programa Marco de Investigación y Desarrollo, y coordinado por el director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), Manel Esteller, finaliza así tres años de investigación que se ha llevado a cabo en seis centros de cinco países europeos.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) más de siete millones de personas mueren cada año por cáncer en todo el mundo. Esta cifra representa el 13% de las muertes. Más allá de las alteraciones genéticas, encontramos un número creciente de alteraciones epigenéticas que se han convertido en características de la enfermedad.

Con el objetivo de luchar contra el cáncer desde este nuevo punto de vista, científicos de todo el mundo reconocen la necesidad de nuevas estrategias de investigación. En este contexto, en enero de 2008 nació el proyecto CANCERDIP, como un esfuerzo conjunto de los principales grupos europeos. Sus principales objetivos eran caracterizar los mecanismos epigenéticos en el cáncer (especialmente en referencia al cáncer de colon y la leucemia) y realizar mapas con las modificaciones epigenéticas que conducen a la enfermedad.

Signos de puntuación

La epigenética comprende las marcas químicas que se añaden al ADN y a las proteínas que lo empaquetan, pata regular su actividad. La marca epigenética más reconocida es la metilación del ADN, un proceso que se basa en la adicción de un grupo químico metil a una pieza de nuestro puzle genético. Por lo tanto, mientras que la genética es el abecedario, la epigenética son los signos de puntuación del texto que le confieren sentido.

Los patrones de metilación del ADN defectuosos caracterizan el estado del cáncer y pueden ser utilizados como indicadores del comportamiento de la enfermedad y de su respuesta a los tratamientos. Participantes en el proyecto CANCERDIP han validado una nueva tecnología para detectar y aislar estas modificaciones epigenéticas presentes en los tumores, que ha permitido descifrar la huella epigenética de 1.628 personas.

Estos mapas son el punto de partida para la identificación de regiones con metilación aberrante y pueden ser útiles para identificar el origen de un tumor o para predecir su comportamiento.

Los resultados obtenidos en este proyecto servirán para generar diversas herramientas bioinformáticas. La localización genómica de la metilación del ADN, las características de la secuencia del ADN, y la presencia de múltiples alteraciones epigenéticas servirán para generar un software capaz de predecir el estado epigenético de los genes.

El proyecto CANCERDIP ha sido financiado con 3 millones de euros por la Unión Europea. En total, han participado más de 20 biólogos moleculares y celulares, expertos en cáncer y bioinformáticos de cinco países europeos (España, Bélgica, Holanda, Alemania e Italia), organizados en seis grupos de investigación.