La epigenética es una rama de la biología que estudia los cambios hereditarios en la expresión génica que no están determinados por la propia secuencia de ADN. Estos cambios pueden estar influenciados por factores ambientales y de estilo de vida (Ej. Dieta y Ejercicios) de cada individuo (Centers for Disease Control and Prevention, 2022). Como consecuencia de estos cambios en la expresión genómica, la salud de los indivduos puede verse afectada significativamente, ya que algunas modificaciones pueden causar daños en la formación habitual de proteínas tanto estructurales como funcionales dentro del cuerpo humano. En los últimos años, el interés por el fascinante campo de estudio conocido como epigenética ha crecido significativamente. En la actualidad, poco a poco se va teneindo una mejor compresión de este campo de la ciencia que relaciona el genoma humano y el medio ambiente. Es decir, a medida que los investigadores aumentan su comprensión de cómo los factores ambientales pueden afectar la expresión génica podemos conocer mejor como se puede ver afectada la salud humana en diversas enfermedades que no tienen tratamiento curativo en la actualidad (Ej, Cáncer, Diabetes, Enfermedades Autoinmunes, etc.). Es por esto que a trevés de este texto estaremos conociendo ¿Cuáles son los origenes de la epigenética, su importancia en la medicina, y cómo ésta facilita la creación de nuevas vías aprendizaje para la comprensión y el manejo de diversas enfermedades?
Link de Video: Genetic Partner P3. (2021, March 28). Mecanismos Epigenéticos. YouTube.https://www.youtube.com/watch?v=a-dQLYv8ReI
Origenes de la Epigenética
Los inicos de la epigenética se remontan a principios del siglo XX, cuando se observaron fenómenos que no podían explicarse únicamente con la genética clásica. En la década de 1940, el embriólogo británico Conrad Waddington acuñó el término "epigenética" para describir los cambios en el desarrollo embrionario que no están determinados por la genética básica. Los cambios en la expresión génica que tienen lugar sin afectar la secuencia de ADN subyacente se denominan cambios epigenéticos. Estas modificaciones se llevan a cabo químicamente en el ADN y las proteínas que interactúan con él, y pueden transmitirse de generación en generación o revertirse durante la vida de un individuo. Estas alteraciones, que incluyen la metilación del ADN, modificaciones de histonas y microARN, sirven como "interruptores" que pueden activar o desactivar genes en respuesta a señales del mundo exterior.
Epigenética en la Biología
El papel de la epigenética en la plasticidad del genoma es una de sus características más fascinantes. Si bien la epigenética agrega una capa adicional de complejidad y adaptabilidad a las distinatas especies, el ADN aún sirve como el "código de instrucción" fundamental sobre cómo crecen y funcionan los organismos. No obstante, se ha encontrado evidencia ciéntifica donde se ha podido demostrar que las experiencias adversas como la desnutrición, la exposición a toxinas químicas o drogas y el estrés tóxico antes del nacimiento o en la primera infancia no se "olvidan" sino que se integran en la arquitectura del cerebro en desarrollo a través del epigenoma de las especies. En los seres humanos, los "recuerdos biológicos" asociados con estos cambios epigenéticos pueden afectar múltiples sistemas de órganos y aumentar no solo el riesgo de malos resultados de salud física y mental, sino también afectar el aprendizaje y el comportamiento futuros (Harvard University, 2020).
Link de Video: Szyf, M. (2008). Epigenetics & the human brain. Learn.Genetics. https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/brain
Epeigenética en la Medicina
La epigenética también juega un papel importante en la aparición y progresión de enfermedades como el cáncer. Se ha descubierto que ciertos genes supresores de tumores son susceptibles a cambios epigenéticos que pueden silenciarlos, lo que permite que las células cancerosas crezcan y proliferen sin control. Con la ayuda de este conocimiento, se han creado terapias epigenéticas que tienen como objetivo ralentizar el crecimiento de los tumores y restaurar los patrones normales de expresión génica, como los inhibidores de la metilación del ADN (Ej. Decitabina, Zebularina, BIX-01294) y los inhibidores de la histona desacetilasa (Ej. Vorinostat, Romidepsina). De igual forma, las inmunoterapias (Ej. Vectores CAR) han mostrado resultados prometedores en el tratamiento del cáncer, pero algunos pacientes no se benefician completamente de la terapia y no logran una respuesta sostenida o una recaída (Villanueva, Alvarez, & Esteller, 2020).
Link de Video: Laboratoons. (2022, March 14). Inmunoterapia con células CAR-T. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=WUe2OjfOrXk
Comprensión y Manejo de Enfermedades
Además, la epigenética está creando nuevas oportunidades para la medicina personalizada (Ej. Farmacogenómica). El análisis de perfiles epigenéticos individuales puede hacer posible encontrar biomarcadores que ayuden en la detección temprana de enfermedades, la predicción de la respuesta al tratamiento y la elección de tratamientos más potentes (Ver video de Medicina personalizada en Tendencias). Además, las terapias epigenéticas podrían adaptarse para abordar alteraciones particulares en los patrones epigenéticos de cada paciente, lo que daría como resultado tratamientos más especializados y enfocados.
Link de Video: Roche España. (2019, May 17). De Medicina Personalizada a Medicina Personalizada de Precisión. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=Iut8Ysd2FZU
Conclusión
En biología y medicina, la epigenética es un campo fascinante y dinámico. Se abre un mundo de oportunidades para comprender y tratar mejor las enfermedades a medida que los investigadores continúan dilucidando los mecanismos y las implicaciones de los cambios epigenéticos. La interacción dinámica entre el genoma y el medio ambiente demuestra que nuestros genes no son un destino inmutable sino que están sujetos a influencias ambientales que pueden tener un impacto significativo en nuestra salud y bienestar. Podemos anticipar descubrimientos emocionantes y aplicaciones clínicas prácticas a medida que avanza la investigación en epigenética, lo que mejorará la vida de las personas en todo el mundo.
Referencias
Centers for Disease Control and Prevention. (2022, September 15). What is epigenetics? https://www.cdc.gov/genomics/disease/epigenetics.htm
Harvard University. (2020, October 30). What is epigenetics? The answer to the nature vs. nurture debate. Center on the Developing Child at Harvard University. https://developingchild.harvard.edu/resources/what-is-epigenetics-and-how-does-it-relate-to-child-development/
Villanueva, L., Alvarez, D., & Esteller, M. (2020, July 1). The Contribution of Epigenetics to Cancer Immunotherapy. Trends in Inmunology. https://www.cell.com/trends/immunology/fulltext/S1471-4906(20)30126-5
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