Cáncer y Vampiros: un enfoque evolutivo


Cáncer y Vampiros: un enfoque evolutivoDos grandes revoluciones, una genómica y una informática, están cambiando por completo la cara de la investigación biomédica. Todos los días en todo el mundo, millones de secuencias genéticas  - de genes relacionados a  enfermedades, para completar genomas de plantas, animales, bacterias y virus - son resueltos, identificados y disecados.

Una de las más fascinantes aplicaciones de la información disponible proveniente de diferentes organismos es la posibilidad de identificar nuevos genes relacionados con  enfermedades y predecir sus funciones biológicas. La técnica es simple y se basa en el hecho de que los genes que trabajan juntos o aquellos que juegan un papel importante en la biología estarán presentes juntos en organismos que los necesitan. Por el contrario, los genes vinculados a una función particular, como la visión, desaparecerán de las especies que han perdido el sentido de la vista, y por lo tanto podrían ser identificados mediante una comparación de genes con los animales normales.

Ahora, el Dr. Yuval Tabach, investigador del IMRIC - el Instituto de Investigación Médica Israel-Canadá, en la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalem, ha desarrollado una nueva herramienta para Internet que permitirá a cualquier investigador, ya sea médico o paciente, analizar un gen según su perfil evolutivo.

La aplicación del Dr. Tabach es un producto de su investigación continua, que empezó como miembro en la Universidad de Harvard, en colaboración con investigadores y médicos de todo el mundo. Esta investigación reveló la posibilidad de comparar los perfiles evolutivos derivados de múltiples organismos para predecir las funciones biológicas y la relevancia médica de aquellos genes. Una de las aplicaciones más importantes de este enfoque es la posibilidad de identificar genes asociados con enfermedades genéticas y el cáncer.

Un ejemplo de una conocida mutación que aumenta la probabilidad de desarrollar cáncer de mama y de ovario es en el gen BRCA1. El interés en este gen creció cuando en 2013, Angelina Jolie, al descubrir que había heredado la peligrosa mutación de su madre que murió de cáncer de 56 años, decidió someterse a una doble mastectomía preventiva. Sin embargo, en la mayoría de los casos, tanto para el cáncer de mama y otras enfermedades de transmisión genética, la identidad del gen responsable es desconocida.

Mediante el uso de los métodos de análisis genéticos desarrollados por el Dr. Tabach, los investigadores ahora pueden identificar los genes dentro de la misma red que el gen BRCA1, u otras asociaciones de genes, simplemente mediante el escaneo de los perfiles evolutivos de decenas de organismos con un solo clic. Se prevé que el número de organismos que pueden ser escaneados de esta manera  aumentará a cientos en un futuro próximo.

"La importancia de esta herramienta es que cualquier persona, médico o investigador, pueden ingresar resultados de estudios de mapeo genético relativos a posibles genes, y la herramienta identificará conexiones evolutivas, y probablemente funcionales,  a genes ya conocidos asociados a enfermedades", explica el Dr. Tabach. "El proceso es rápido, sin costo o pérdida de tiempo, y permite la identificación de los genes responsables de enfermedades."

Un ejemplo interesante de un gen que podría ser identificado utilizando la perfilación filogenética es la llamada "enfermedad del vampiro", denominado más profesionalmente porfiria. En representación de una familia de enfermedades genéticas caracterizadas por dolor abdominal, sensibilidad a la luz solar, orina de color púrpura, y episodios psicóticos, la porfiria probablemente es la base de los mitos  sobre vampiros. Estas enfermedades son raras, pero existe evidencia de porfiria hereditaria en  familias de la realeza Europea, y puede haber sido responsables de la locura del rey Jorge III, e incluso para el comportamiento psicótico del pintor Vincent van Gogh, diagnosticado erróneamente como esquizofrénico depresivo. El Dr. Tabach demostró cómo, con un solo clic, es posible identificar en esencia todos los genes que se sabe están asociados con porfiria, así como otros genes que, en base a su perfil filogenético, es muy probable que estén involucrados.

Los métodos  bioinformáticos desarrollados por el Dr. Tabach han servido de base para el establecimiento de una empresa dedicada a la industria de la  farmacéutica computacional que identificará nuevas indicaciones para los agentes terapéuticos existentes. Esto podría reducir drásticamente el tiempo y los gastos necesarios para llevar un nuevo medicamento al mercado, y facilitar el desarrollo de tratamientos para enfermedades raras.

En los próximos años, el laboratorio del Dr. Tabach proyecta centrarse en la identificación de genes que previenen el envejecimiento y protegen contra el cáncer, considerando  los genes de algunas especies fascinantes de organismos con extensa longevidad y una resistencia casi completa a cáncer. Además el laboratorio está trabajando con un modelo que describe casi 40 enfermedades neurológicas con una etiología relacionada incluyendo la enfermedad de Huntington, ataxia, y el síndrome del X frágil.

El trabajo de investigación,  en coautoría con colaboradores del Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, aparece en la revista Nucleic Acids Research bajo el nombre en inglés de "PhyloGene server for identification and visualization of coevolving proteins using normalized phylogenetic profiles" .

Fuente: Division de Marketing y Comunicaciones