Un nuevo estudio codirigido por la profesora de la Universidad Queen Mary de Londres, Claudia Langenberg, recién nombrada directora del Instituto de Investigación de la Universidad de Precision Healthcare, realizado en sus funciones anteriores en el Instituto de Salud de Berlín en Charité (BIH) y la Universidad de Cambridge, y El profesor Adam Butterworth de la Universidad de Cambridge ha descubierto más de 300 regiones en el genoma que contribuyen a la «huella digital química» de una persona.
por Queen Mary, Universidad de Londres
Todo el mundo tiene una ‘huella digital química’ caracterizada por la composición de pequeñas moléculas en la sangre, como grasas o azúcares. Está determinado tanto por nuestros genes como por factores externos y contribuye a las enfermedades a las que somos susceptibles, así como a la gravedad de una enfermedad.
En el nuevo estudio, publicado en Nature Medicine , el equipo internacional descubrió cambios raros y comunes en el código genético que influyen en esta individualidad metabólica y su impacto en la salud y la enfermedad .
Adam Butterworth explica: «Con nuestro estudio, finalmente estamos iluminando el control genético de nuestro metabolismo basado en muchos cientos de pequeñas moléculas circulantes y demostrando cómo dicha variación afecta la aparición de diversas enfermedades».
Los científicos midieron los niveles de más de 900 moléculas pequeñas en muestras de sangre de más de 14 000 participantes en dos grandes estudios de población del Reino Unido, el estudio INTERVAL y el estudio EPIC-Norfolk, cuyo código genético también se había analizado. Identificaron 330 regiones en el genoma que están vinculadas a los niveles de 646 metabolitos diferentes, con la mayoría de las regiones vinculadas a varios metabolitos, y viceversa.
Fundamentalmente, los nuevos hallazgos permitieron a los investigadores mostrar qué cambios en el metabolismo contribuyen al desarrollo de enfermedades individuales. Claudia Langenberg dijo: «Estos ‘puntos críticos’ metabólicos en el genoma nos han ayudado a comprender mejor qué genes son relevantes para las cantidades cambiantes de moléculas en la sangre. Con estos nuevos hallazgos, pudimos mostrar qué cambios en el metabolismo contribuyen a el desarrollo de enfermedades individuales, como el cáncer de mama».
Metabolismo y respuestas al tratamiento
Las variaciones en los ‘puntos críticos’ metabólicos del genoma no solo juegan un papel en un metabolismo saludable o en la susceptibilidad a enfermedades. Los científicos también identificaron variaciones que afectan el impacto de las drogas y la gravedad de sus efectos nocivos.
Por ejemplo, los investigadores encontraron que aproximadamente una quinta parte de los participantes del estudio tenían variaciones en el código genético cercanas al gen DPYD. DPYD codifica una enzima que es responsable de descomponer ciertos medicamentos comunes de quimioterapia contra el cáncer. Las personas con estas variantes genéticas corren un mayor riesgo de acumular niveles elevados de estos medicamentos y, en consecuencia, efectos más graves.
Claudia Langenberg agregó: «Las variaciones cerca de los genes que también son el objetivo de los medicamentos pueden darnos pistas sobre posibles efectos secundarios no deseados. Por ejemplo, pudimos demostrar que los medicamentos que reducen la conversión de hormonas esteroides en el cuerpo y, por lo tanto, contrarrestan el vello masculino». la pérdida de peso y el agrandamiento de la próstata pueden aumentar el riesgo de depresión, lo cual es consistente con los informes de los estudios de fármacos «.
Emocionantemente, la información sobre la huella digital química de un individuo y las variaciones genómicas que la sustentan podría ayudar a los médicos a adaptar de manera más efectiva los tratamientos a pacientes individuales, y el profesor Langenberg ya está liderando una nueva iniciativa para respaldar esto, diciendo: «Necesitamos estudios más grandes que mapeen mejor la diversidad genética de diferentes poblaciones para comprender el efecto biológico y clínico de las variaciones genéticas que difieren entre ciertas poblaciones».
Más información: Adam Butterworth, Determinantes genéticos raros y comunes de la individualidad metabólica y sus efectos en la salud humana,
Nature Medicine (2022).
DOI: 10.1038/s41591-022-02046-0 .
www.nature.com/articles/s41591-022-02046-0
