En la frontera del conocimiento de la expresión génica

El grupo de investigación CTS993 de la Universidad de Granada trabaja en el campo de la biología molecular del cáncer y la regulación de los genes en una célula tumoral

 

Con casi 300.000 personas a las que se les diagnostica cáncer cada año sólo en España y millones en todo el mundo, el conocimiento de esta enfermedad se hace más necesaria que nunca. Los científicos trabajan desde distintos ángulos con tal de mejorar la información sobre la patología, lo que podría ayudar en un futuro a su prevención. No obstante, se trata de una travesía por terrenos inexplorados en la que se requiere más que nunca la audacia de investigadores como los del grupo CTS993.

 

Este colectivo, que trabaja en el Centro Pfizer-Universidad de Granada-Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (Genyo), está centrado en la biología molecular del cáncer y la regulación de los genes en una célula que se vuelve tumoral. Tal y como explica Pedro Medina, director de esta unidad, «las células normales tienen un metabolismo que regula el crecimiento, mientras que las tumorales presenta alteraciones que provocan que se desregulen los genes. De esta manera, los oncogenes aumentan su actividad y su crecimiento, a la par que se frenan los supresores de tumores».

 

La tarea del CTS993 está fijada en lo que ellos mismos denominan como «la frontera del conocimiento» sobre el cáncer. «Investigamos elementos genéticos que no se conocen bien, como los complejos remodeladores de la cromatina. Este elemento es un complejo de ADN y proteínas que permite empaquetar la información genética en una célula, así como su posterior lectura», detalla Medina. Esta exploración se extiende igualmente al complejo SWI/SNF, descubierto en las levaduras y que participa dentro de ese motor que comprime y descomprime el ADN en las células. 

 

«Se ha comprobado que frecuentemente están alterados en el desarrollo de tumores y que el cáncer rompe ese complejo. No sabemos por qué tiene que destruirse para que las células se vuelvan malignas, pero ocurre», comenta el investigador granadino. Dentro de las dificultades de su estudio, Medina destaca el hecho de que la labor de los complejos remodeladores es «difícil de modelizar, lo que complica su análisis. Por eso hay muchos grupos trabajando en estos complejos, y aun así se sabe poco pues las herramientas para trabajar con ellos son complicadas». 

 

Otra de las líneas de investigación del CTS993 consiste en los procesos de regulación en los genes no codificantes de proteínas, un campo igualmente desconocido para la Medicina en la actualidad. Medina comenta que «estudiamos el microARN, que es una familia homogénea de pequeño tamaño que se genera de la misma forma, y luego los genes no codificantes, que básicamente es un cajón desastre. Se hace por eliminación y en esa categoría entra cualquier molécula que no codifica proteínas con más de doscientos nucleótidos».

 

Estos investigadores de Genyo también llevan a cabo un estudio sobre la leucemia linfoblástica aguda en niños, en concreto por la posible vinculación con la translocación t(12;21), y sobre el linfoma difuso de células B. Además, han recibido una fuerte financiación de la Asociación Española contra el Cáncer (AECC) por la potencialidad de la edición génica como herramienta terapéutica. «Los nuevos sistemas CRISPR suponen una línea de investigación importante, con tal de saber cómo usarlos para revertir alteraciones de las células tumorales e intentar así que no crezcan», profundiza Pedro Medina, el capitán de esta expedición desde el Parque Tecnológico de la Salud por los ignotos senderos hacia el conocimiento total del cáncer.

Estrechando el cerco sobre la enfermedad de Meniere

Investigadores granadinos identifican las rutas metabólicas más interesantes para enfrentar esta enfermedad

La enfermedad de Meniere es una patología rara que en España padecen diez de cada 10.000 personas y que afecta al oído interno, causando vértigos y pérdida de audición. A la hora de ofrecer una terapia personalizada para combatirla, los médicos se topan con una heterogeneidad clínica que dificulta esa labor, pues los síntomas varían en función de la edad y presentan una mayor gravedad en los más jóvenes. No obstante, una investigación actual desarrollada en Granada puede ayudar a estrechar el cerco sobre esta enfermedad.

Este estudio se enfoca en la búsqueda de variantes genéticas –presencia menor al 5%– en los pacientes de la enfermedad de Meniere. Esos cambios en un único nucleótido pueden tener un efecto sobre la función de la proteína, y el trabajo efectuado en Granada ha localizado esas variantes en los genes que regulan la formación de terminaciones nerviosas y que podría afectar a la inervación del oído interno.

En esta investigación se ha tenido en cuenta la posible influencia del origen étnico en la frecuencia de la enfermedad, pues la prevalencia en España es muy distinta de la de otros países, especialmente la población asiática. Por ese motivo se ha considerado la frecuencia acumulada en la población de control española, distinguiéndola de la europea y de la global. 

Por el momento se trata de un estudio descriptivo, que permite localizar las rutas metabólicas más interesantes a la hora de abordar la enfermedad desde un punto de vista farmacológico. La mayoría de terapias que se pueden ofrecer son paliativas, pues no se centran en el mecanismo de la enfermedad.

El siguiente paso consiste en contrastar que estas mutaciones producen una sintomatología similar en algún modelo animal. De ahí que los próximos objetivos sean incrementar la base de datos de pacientes de la enfermedad de Meniere, así como la validación sistemática de las variantes raras ya descritas en el pez cebra o el ratón.

Web del grupo de Otología y Otoneurología

Todos unidos contra la hipofosfatasia

Una investigación granadina identifica dos nuevas variantes genéticas de esta patología, lo que ayudará a facilitar un correcto diagnóstico de la misma.

La hipofosfatasia es la presencia por debajo de los rangos establecidos en el organismo de los niveles séricos de la fosfatasa alcalina. Esta patología suele pasar inadvertida debido a que, en la práctica clínica, se presta atención a unos niveles elevados de la misma en lugar de hacerlo también con los disminuidos.

Es por ello que esta enfermedad rara –debido a su baja prevalencia– carecía hasta ahora de un método claro a fin de detectarla. Sin embargo, eso cambia a partir de ahora gracias a una investigación desarrollada en Granada entre varios organismos. La unión del trabajo de profesionales del Hospital San Cecilio, Instituto de Investigación Biosanitaria, Universidad de Granada y Genyo ha posibilitado este avance a la hora de identificar esta deficiencia.  Los científicos granadinos han diseñado un protocolo para estudiar posibles casos de hipofosfatasia, una enfermedad que en los adultos presenta síntomas leves o incluso puede pasar desapercibida. Debilidad ósea, pérdida temprana de la dentición, dolores musculares son algunos de los efectos de esta patología, que en algunos casos produce afectación en el sistema nervioso y conduce a ansiedad, depresión o convulsiones.

Todos estos síntomas son habituales en la población y en ocasiones se confunde con la osteoporosis, lo que explica que habitualmente sea mal diagnosticada. Empero, los efectos son más devastadores en los niños, hasta el punto de que algunos pueden nacer sin vida o morir a las pocas horas de nacer a causa de un déficit óseo casi total.

En concreto, la investigación realizada en tierras nazaríes ha arrojado luz sobre dos nuevas variantes genéticas del gen ALPL, encargado de codificar la fosfatasa alcalina. Además, ha generado un nuevo protocolo con tal de efectuar un correcto diagnóstico de la enfermedad. De esa manera se evitará los efectos negativos del uso de tratamientos antirresortivos, eficaces contra la osteoporosis pero perjudiciales en cuanto a la sintomatología de los pacientes de hipofosfatasia.

Desde este grupo de trabajo también se hace hincapié en que padecer esta patología no debe ser un motivo de preocupación, pues simplemente hay que saber qué medicamentos están contraindicados en este caso y no tomar bifosfanatos, el tratamiento habitual en caso de una mineralización ósea baja. Este hallazgo posee una importante aplicabilidad clínica a la hora de mejorar el diagnóstico de la población afectada por la hipofosfatasia, lo que redundará en un aumento de la prevalencia que actualmente presenta.

Un diagnóstico molecular para combatir las enfermedades autoinmunes

Un diagnóstico molecular para combatir las enfermedades autoinmunes

La doctora Marta Eugenia Alarcón Riquelme (Genyo) comanda un grupo de investigación que ha recibido una subvención total de 80 millones de euros de la Unión Europea y de las empresas farmacéuticas con tal de mejorar el tratamiento de patologías como la esclerosis múltiple, el asma o la artritis reumatoide.

El proyecto 3TR puede marcar el futuro de la diagnosis médica. Con 80 millones de euros de financiación –la mitad aportada por fondos de la Unión Europea y la otra mitad a cargo de la Asociación de Industrias Farmacéuticas Europeas (EFPIA)–, ya ha hecho historia al ser el que más inversión ha recibido en el campo de la inmunología. La labor investigadora se desarrollará durante los próximos siete años bajo el liderazgo de la doctora Marta Eugenia Alarcón Riquelme (Minnesota, 1962).

La coordinadora de medicina genómica de Genyo, así como responsable científica de las unidades genómica y de bioinformática de este centro, ha sido elegida como coordinadora de este ambicioso proyecto que pretende detectar grupos que definan de manera molecular diferentes enfermedades autoinmunes sistémicas.

El principal problema para emitir un correcto diagnóstico reside en la heterogeneidad, lo que hace que la misma enfermedad se manifieste de manera distinta en cada paciente. En concreto, este estudio se centra en siete patologías: lupus eritematoso, artritis reumatoide, esclerosis múltiple, asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn.

Todas ellas se estudiarán en varios grupos porque están mediadas por el sistema inmunológico. «Hay quien considera que el asma no es autoinmune, pero tiene un componente inflamatorio importante, como la EPOC», justifica la doctora Alarcón. La idea general consiste en conocer mejor las enfermedades con la finalidad de elaborar medicamentos a medida. «Los pacientes de lupus han sido tratados durante años con cortisona (esteroides), que tiene efectos secundarios muy grandes y muchos no responden a ese tratamiento. Si llegamos a conocer las vías moleculares por las que un paciente desarrolla una enfermedad, entonces podemos tratar a ese paciente con dianas más específicas. Un ejemplo claro está en los pacientes con inhibidores de los receptores de interferón tipo I, pues una proporción grande de personas con lupus tienen una en firme en interferón, pero no siempre significa que el interferón haga progresar su enfermedad», detalla la investigadora.

Alarcón recalca que «estamos viendo cómo obtener algunos datos para analizarlos y comprobar qué tipo de características moleculares tienen los pacientes que pueden responder a estos tratamientos. Si eso lo conocemos, podremos ir directo a tratarlo de esa manera». Esto cobra especial relevancia si se tiene en cuenta que algunos de los medicamentos actuales no eliminan la enfermedad, sino que simplemente palian los síntomas.

De ahí la importancia de este proyecto 3TR, que dispondrá de un amplio recorrido al prolongarse durante los próximos siete años. Durante ese período, los investigadores tendrán que informar puntualmente en Bruselas de los resultados, aunque sin la presión típica de otros estudios en los que el tiempo se convierte en un factor más con el que combatir. «Si un investigador comienza algo y acaba en tres años es porque está haciendo algo muy concreto, pero no un proyecto científico. Normalmente se financian los primeros dos o cuatro años, pero después hay que buscar financiación por otro lado para ver cómo continuar», señala la doctora Alarcón. Al contar con un plazo amplio en el que profundizar en esta investigación se convierte en un proyecto «único», en palabras de la mexicana-estadounidense.

En la descripción del estudio se indica que se analizarán muestras de más de 50.000 pacientes, algo posible gracias a que «ya existen proyectos externos que se incorporan a 3TR y que se encuentran en diferentes fases de desarrollo». Ahí reside una de las complejidades, puesto que «había un gran número de propuestas independientes que luego se unieron bajo nuestra coordinación con tal de obtener la financiación. Lo difícil es que el tratamiento de alguna manera es limitante para saber lo que se puede o no se puede hacer. Por ejemplo, cuando un paciente llega para ser diagnosticado de esclerosis múltiple se toma una muestra del líquido cefalorraquídeo, con el que puedes analizar el estado del sistema nervioso central. Esa información no es accesible después, no puedes saber lo que está pasando y eso es algo a lo que hay que adaptarse».

La doctora Alarcón hace hincapié en que «estamos muy interesados en el desarrollo de la enfermedad en los tejidos, y la comparación con lo que sucede en la sangre, orina… Lo que se está conociendo cada vez más es la fisionomía de la población bacteriana del intestino. Esa es una parte importante del estudio, más allá del muestreo de tejidos o de sangre».

La posibilidad de poder efectuar un diagnóstico precoz de estas enfermedades no está absolutamente descartada, si bien entraña una enorme complejidad. «En Andalucía tenemos digitalizado nuestro sistema de salud y sería una plataforma ideal para estudiar desde el primer momento cuándo algunos pacientes empiezan a desarrollar marcadores que nos indiquen una enfermedad inflamatoria o la posibilidad de la misma. Luego hay que verlo con carácter retrospectivo y localizar qué pacientes han tenido luego esos diagnósticos. Si pudiéramos saber pronto esa tendencia, tal vez podríamos llegar a predecirlo».

La doctora Alarcón subraya la importancia de dar el siguiente paso a la hora de emitir diagnósticos médicos. «Actualmente se clasifica a los pacientes con lo que uno puede ver en estudios de laboratorio en factores clínicos. Sin embargo, debemos empezar a usar lo molecular. Hay pacientes que no cumplen los criterios de una enfermedad concreta porque no tiene todas las manifestaciones que tiene un individuo que ya la tiene diagnosticada. De ese modo, puede llevar muchos años con un tratamiento que no sea preciso. Por eso abogo por olvidarnos del diagnóstico clínico y optar por el molecular. Aún no sabemos los grupos asociados a cada enfermedad, pero esa es una de las respuestas que queremos brindar en este proyecto».

Eso sí, el estudio de cada patología tendrá un ritmo distinto dado que algunas están más estudiadas que otras. «El asma se entiende mejor y hay estudios clínicos que han entrado en nuestro proyecto y que se van a estudiar dentro de 3TR. En cambio, de lupus no hay ningún estudio clínico y hay que empezar de cero. Además, no resulta sencillo pues hay intereses de las farmacéuticas en proteger la información obtenida en sus investigaciones. Probablemente tengamos muestras de estudios pero serán del brazo placebo, en lugar del que está bajo el tratamiento. Quizá se están haciendo cosas en Estados Unidos o en otros países, pero no podemos obtener acceso a toda esa información. Lo llevaremos como podamos porque no es por nosotros, sino porque las empresas están unas contra otras y no quieren compartir sus datos con la competencia», comenta Alarcón.

En función de la patología, el proyecto 3TR puede desembocar en varias metas. «Con el asma vamos a sacar qué semejanzas y diferencias puede haber con el lupus y la artritis en ese grupo que conforman la heterogeneidad de las enfermedades. Podremos sugerir tratamientos para estos pacientes y también averiguar por qué algunos pacientes son más susceptibles a la hora de formar anticuerpos y la base genética que puede existir para ello».

La doctora Alarcón aprovecha el lanzamiento de este proyecto para criticar el sistema de patentes instaurado a día de hoy en el ámbito científico. «Hay que cambiar el enfoque y patentar sólo lo que puede ser comercializable a corto plazo. El sistema de patentes está anticuado y es demasiado costoso, no vale la pena. Te dan un año para aportar una prueba concepto, lo que es muy poco tiempo, y luego tienes treinta meses para hacerla internacional, lo que tiene un coste elevado. Haría falta un sistema para que en un momento dado se pueda crear una ‘spin off’ para ayudar a la comercialización. Así el investigador no se vería forzado a ser empresario».

Una de las claves para que 3TR llegue a buen puerto consistirá en la interdisciplinaridad del mismo. «El desconocimiento de lo que hace cada uno puede llevar a pensar que un investigador es mejor que otro, una idea que me parece absurda. Cada especialista tiene una forma de ver las cosas pero todas son necesarias», expresa. Marta Eugenia Alarcón desea que este proyecto permita que «las personas que he reclutado en mi grupo puedan salir adelante y convertirse en los investigadores del futuro. Los políticos deben entender que se trata de una inversión a futuro que da empleo de calidad a ciudades como Granada, tanto directos como indirectos, y eso es algo que debe promoverse».