Entrevista a Damià Heine Suñer, responsable del grup de Genòmica de la Salut de l’IdISBa

Entrevistem a Damià Heine Suñer, responsable del grup de Genòmica de la Salut de l’IdISBa. L’objectiu principal del grup és determinar com els canvis en l’estructura i seqüència del genoma poden causar malalties hereditàries, la implicació de la recombinació miòtica en els canvis estructurals i la interacció genoma-pacient. Específicament investiga les causes de les cardiopaties congènites, síndromes genòmics com la síndrome del 22q11.2 (DiGeorge o Velocardiofacial) i malalties causades per expansió de triplets (X-fràgil).

 

Com definiria la paraula genòmica?

No és una pregunta trivial i a vegades costa definir-la. Encara que s’utilitzen de forma intercanviable, els termes genètica i genòmica no són sinònims.  M’estendré una mica en contestar-te.

La genètica és l’estudi de l’herència, o com es transmeten les característiques dels organismes vius d’una generació a la següent mitjançant l’ADN. Per exemple, com s’hereta un tret determinat com és el color dels cabells.

La genòmica tracta de la totalitat dels gens d’un organisme que anomenem genoma. És un camp interdisciplinari de la ciència que se centra en l’estructura, la funció, l’evolució, el mapatge i l’edició de genomes i les tècniques que utilitza són, sobretot, computació i matemàtiques d’alt rendiment conegudes com a bioinformàtica. Els investigadors de genòmica analitzen quantitats enormes de dades de seqüències d’ADN per trobar variacions que afecten la salut, la malaltia o la resposta a fàrmacs. En els éssers humans, significa buscar a prop de tres mil milions d’unitats de DNA en 23.000 gens.

Resumint, la genètica tractaria sobretot de l’herència de les característiques individuals i, en canvi, la genòmica tractaria de com els gens i les variacions del genoma fa un organisme o una cèl·lula com és. Per exemple, si estudiem quins canvis en el genoma fan que una cèl·lula sigui cancerosa, estam aplicant la genòmica i no la genètica.  En canvi, si estudiem com es transmet la predisposició a patir un càncer de generació en generació en una família i quin risc té cada individu a partir el càncer, estam aplicant la genètica i no la genòmica.

El grup que encapçala se centra a determinar com els canvis en l’estructura i seqüència del genoma poden causar malalties hereditàries, la implicació de la recombinació miòtica en els canvis estructurals i la interacció genoma-pacient. Perquè us decidireu centrar en aquests tipus d’objectius?

El fil conductor de la meva carrera investigadora ha estat intentar entendre com es generen les variacions al genoma a escala molecular. És a dir, com es generen les diferències entre els individus d’una espècie i el perquè no som iguals els uns als altres. Aquestes variacions del genoma poden acabar fent que les cèl·lules no funcionin correctament i una persona pateixi una malaltia d’origen genètic.  I dins aquest context, estudiant els mecanismes que causen canvis al genoma, també estudiam el perquè uns patim una malaltia genètica i altres no.

La meva tesi realitzada als EEUU va tractar sobre “els punts calents de recombinació al genoma del ratolí”. La recombinació meiòtica és el procés que es produeix quan es generen els espermatozoides i òvuls que fa que es mesclin els genomes del nostre pare i la nostra mare als cromosomes de manera que passam als nostres fills cromosomes que tenen trossos d’un i de l’altre.  Aquest procés és molt important perquè genera variabilitat genètica i és indispensable perquè es formin les cèl·lules germinals correctament.  No obstant això, la recombinació pot tenir errors i aquests errors fan que es perdin o guanyin trossos de cromosoma i generin una malaltia.

Els darrers 20 anys he estat estudiant la síndrome de DiGeorge o de deleció 22q11.2 que és una d’aquestes síndromes.  Vaig començar estudiant els mecanismes que generaven aquestes delecions (pèrdues d’un tros de cromosoma 22) i arran d’aquests estudis el meu camp s’ha anat estenent per abastar altres aspectes.  Per exemple, tot i que a tots aquests pacients els hi falta exactament el mateix tros de cromosoma 22, poden tenir afectacions molt diferents, que van de patir problemes molt lleus (com petites dificultats en l’aprenentatge) a patir a la vegada, una cardiopatia greu, immunodeficiència, dificultats a la parla, problemes mentals greus, entre d’altres.  Per tant, si el defecte al genoma és el mateix a tots els pacients,  perquè tenen trets clínics tant diferents entre si? Aquesta darrera pregunta ens ha portat a estudiar la interacció entre el genoma i l’entorn, que en biologia també ens porta a estudiar l’epigenoma i l’epigenètica.

Quins avanços en la investigació en genòmica de la salut heu aconseguit com a grup?

En el nostre grup estam centrats en trobar el perquè, a pesar de tenir un mateix defecte al genoma, els pacients amb DiGeorge tenen característiques tan diferents. Aquesta variabilitat en les característiques de pacients que pateixen la mateixa malaltia genètica no és un problema exclusiu d’aquesta síndrome ,sinó que és relativament freqüent dins les malalties genètiques, i per tant es tracta d’un problema d’interès general.  Per estudiar aquesta problemàtica en els últims anys estam estudiant un model animal de ratolí que li falta el tros de cromosoma equivalent al cromosoma 22 humà que els hi falta als pacients que pateixen la síndrome de DiGeorge.  I el que feim és estudiar com la dieta (vitamines) de les mares poden determinar la presència o no de cardiopaties en els nadons. Els resultats obtinguts són molt interessants, ja que hem trobat que una suplementació amb vitamina A fa que augmentin significativament el nombre de nadons de ratolí amb cardiopatia. El que ens diu aquest experiment és que l’estil de vida (dieta en aquest cas) de la mare pot afectar significativament en quines conseqüències té un defecte genètic o, dit d’un altra manera, si la malaltia serà més o menys greu.

La seqüenciació del primer genoma humà es va aconseguir els primers anys de l’inici del nou segle després d’uns 15 anys d’investigació i milions de dòlars invertits. Mentre que avui en dia amb tot just un mes i una quantitat no molt alta de diners es pot aconseguir. Que ha provocat aquest gran canvi?

Els darrers 10 anys s’ha desenvolupat tot una sèrie de noves tecnologies que han permès una acceleració molt alta del temps amb què podem seqüenciar un genoma complet o les parts codificants d’aquest genoma (exoma) i un abaratiment enorme dels costos.  El projecte genoma impulsat pel govern dels EEUU va seqüenciar el primer genoma humà amb un cost de 2700 milions de dòlars, mentre que en l’actualitat el cost de seqüenciar un genoma pot arribar a ser de només de 600 dòlars. Aquestes noves tecnologies constituïdes sobretot per l’anomenada seqüenciació massiva en paral·lel també tenen una gran rapidesa i capacitat i un genoma es pot seqüenciar amb menys de 48 hores. Tot això permet poder oferir la seqüenciació del genoma, exoma o panells de molts gens dins un entorn clínic per diagnosticar malalties rares, malalties oncològiques, entre d’altres, a preus i temps raonables.  Per donar un exemple, en el Rady Children’s Institute for Genomic Medicine de San Diego, el Dr. Kingsmore i col·laboradors han demostrat que la rapidesa en seqüenciar un genoma pot ser crucial per salvar la vida d’un nadó amb una malaltia greu.  Efectivament, el seu grup va poder seqüenciar un genoma amb 26 hores aconseguint un record Guinness.  Un terç dels nadons ingressats a la UCI a EEUU és a causa de malalties genètiques i per una part d’elles hi ha tractaments que s’han de començar aviat per salvar la seva vida o evitar l’agreujament dels símptomes. Aquest és només un exemple d’una aplicació de les noves tecnologies però aquestes també són essencials per determinar els tractaments personalitzats en càncer o d’altres malalties.  Per tant, les noves tecnologies de seqüenciació de l’ADN, veritablement constitueixen la base de la medicina genòmica i personalitzada.

Quin tipus d’informació genera un estudi genòmic?

Un estudi genòmic ens dóna totes les variacions dels gens estudiats.  I quan diem variacions ens referim a diferències amb el genoma consens que és el que es va seqüenciar al projecte genoma humà.  Aquestes diferències la majoria no tenen cap rellevància per una malaltia, mentre que una d’elles o unes poques en serien la causa.  El greu problema que encara tenim avui en dia amb aquests estudis, és que a partir de milions de variants hem de trobar la que és rellevant i això és com cercar una agulla a un paller.  A més a més, els nostres coneixements són encara molt imperfectes sobre el significat real d’aquestes variants i això ens dificulta moltíssim la seva interpretació.  Tot en conjunt fa que els estudis genètics no són tot l’útil que podrien ser, però així i tot ja hi ha moltes aplicacions com comentava a la pregunta anterior.

Les malalties cardiovasculars, el càncer o l’asma són malalties poligèniques, és a dir estan causades per la combinació de diversos gens. Avui en dia o en un futur no molt llunyà serà possible la modificació genètica per eliminar aquest tipus de malalties?

Les malalties poligèniques, també dites complexes, són encara bastant problemàtiques donat que sabem bastant poc dels mecanismes que les causen.  Les malalties complexes, com bé dius, són causades no per un sol gen, sinó per un conjunt d’ells, a més d’haver-hi un component ambiental important.  Avui en dia en la majoria del casos desconeixem encara molts gens i els factors ambientals que hi participen. Tot això fa que el fet de trobar una cura a aquests tipus de malalties, ara per ara, sigui difícil i més si pensam en modificacions genètiques.  Així i tot, aproximacions com la del nostre laboratori podrien ser molt útils donat que ens indiquen que amb modificacions a l’estil de vida, com per exemple la dieta, sí que podrien sinó curar millorar significativament aquests tipus de malalties.

Que ens podria dir de la tècnica d’edició genètica CRISPR?

L’edició genètica CRIPR és una nova tecnologia que és més precisa i menys costosa que les anteriors i ha generat moltes expectatives.  El temps ens dirà si aquestes expectatives estaven ben motivades i si és tan precisa com es creu ara mateix.  La precisió és molt important, ja que no volem que per modificar un gen determinat mutem altres regions del genoma.  Tècniques anteriors que empraven retrovirus tenien aquest problema, que a la llarga podien donar lloc a càncer com un efecte secundari.  Aquest ha estat un problema als tractaments per teràpia gènica que s’han realitzat a partir de l’any 1990 de forma exitosa per immunodeficients, ja que alguns pacients han desenvolupat posteriorment leucèmies.  De totes maneres, sens dubte que és una tecnologia que millora les que s’empraven fins ara i que ens dóna grans esperances perquè la teràpia gènica passi de ser un tractament experimental a ser un tractament rutinari per malalties d’origen genètic.

 

 

 

 

 

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s

Crea un sitio web o blog en WordPress.com

Subir ↑

Crea tu sitio web en WordPress.com
Empieza ahora
A %d blogueros les gusta esto: