Aunque la secuencia del genoma humano refleje fielmente casi todas las bases simples del ADN, de las aproximadamente 3 mil millones de bases que componen el genoma humano, los biólogos saben más bien poco acerca de cómo se regula su función.
"En el pasado estaba limitada la visualización a pequeños fragmentos de la epigenoma", señala el autor principal Joseph Ecker, profesor y director del Laboratorio de análisis genómico del Salk Institute y miembro del Centro Epigenome de San Diego. "Ser capaz de estudiar el epigenoma en su conjunto, llevará a una mejor comprensión de cómo la función del genoma está regulando la salud y la enfermedad, y también la forma en que la expresión génica está influenciada por la dieta y el medio ambiente".
Su estudio, publicado en la revista Nature, ha comparado los epigenomas de las células madre embrionarias con las células conectivas diferenciadas de los pulmones, llamadas fibroblastos, revelando un gran dinamismo, estrechamente controlado, conformando un paisaje de señales químicas conocido como grupo metilo. La comparación ha sacado a la luz un nuevo patrón de metilación del ADN, único de las células madre, lo cual puede explicar cómo las células madre establecen y mantienen su estado de pluripotencia, dicen los investigadores.
La aparición de la epigenética ha cambiado la forma de pensar los investigadores acerca de cómo surge la enfermedad y cómo la tratan los médicos. Los cambios epigenéticos juegan un papel crucial en el desarrollo del cáncer y algunos medicamentos, que interactúan directamente con el epigenoma, han sido aprobados para el tratamiento del linfoma y cáncer de pulmón, y actualmente se prueban contra otros tipos de cáncer.
"A menos que sepamos cómo estos medicamentos afectan al epigenoma en su totalidad, no entienderemos muy bien su mecanismo completo de acción", afirmó Ecker.
Reconociendo el papel central de la epigenoma en muchas áreas de la biología y la medicina, los Institutos Nacionales de Salud pusieron en marcha un plan de trabajo de cinco años, el Roadmap Epigenomics Program, en 2008.
El Centro Epigenómico de San Diego, encabezado por Bing Ren, Profesor de Medicina Celular y Molecular de la Universidad de California, la Escuela de Medicina de San Diego y el director del Laboratorio de Regulación Génica del Instituto Ludwig de Investigación del Cáncer, son una parte integral de este programa para acelerar la investigación de las modificaciones que alteran el comportamiento genético de todo el genoma humano.
El estudio actual, al que Ren y otros miembros del Centro ubicado en la Universidad de Wisconsin y en el Instituto Morgridge para la Investigación en Madison, Wisconsin, también contriberon, no sólo es el primer mapa completo en alta resolución de una epigenoma superpuesto al del genoma humano, sino que es el primer estudio publicado como resultado directo del Roadmap Epigenomics Program.
"Este trabajo ejemplifica los objetivos de este programa", dijo Linda Birnbaum, directora del Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental, uno de los institutos del NIH, que han financiado este programa. "La ciencia ha madurado hasta tal punto que ahora podemos mapear el epigenoma de una célula.
Este artículo documenta la cartografía completa del primer metiloma, un subconjunto de todo el epigenoma, de dos tipos de células humanas (una célula madre embrionaria y una línea de fibroblastos humana). Esto nos ayudará a comprender mejor la diferencia entre una célula enferma y otra normal, lo que mejorará a su vez, nuestra comprensión el desarrollo de varias enfermedades. "
Con esta capacidad de crear mapas de alta resolución del epigenoma humano, el equipo de Ecker comenzará ahora a examinar cómo cambia durante el desarrollo normal, así como el examen de una variedad de estadios de la enfermedad.
"Por primera vez, veremos los detalles de cómo se producen los cambios de metilación del ADN en las células madre y otras células, a medida que crecen y se desarrollan en nuevos tipos de células", explicaron.
"Creemos que este conocimiento será muy valioso para la comprensión de enfermedades como el cáncer e incluso, para trastornos mentales.
En este momento, simplemente no sabemos cómo cambia el epigenoma durante el proceso de envejecimiento, o la forma en que se ve afectado el epigenoma por la dieta o nuestro medio ambiente".
- Más información en artículo de Science Daily,
No hay comentarios:
Publicar un comentario