Nuevas técnicas de edición epigenética: modulando la expresión génica sin alterar el ADN

La edición epigenética es una técnica que tiene como propósito alterar la expresión de los genes sin modificar la secuencia de ADN. Se trata de una herramienta evolutiva crucial que ha desempeñado un rol fundamental en la diferenciación de diversos tipos de células a partir del mismo material genético.

Recientemente, la comunidad científica ha descubierto y desarrollado nuevas técnicas de edición epigenética, descifrando de esta manera capas de complejidad nunca antes desconocidas.

Descubren un nuevo tipo de control genético epigenético

En un estudio publicado recientemente en la revista científica Cell se revelaron nuevos hallazgos sobre un acto de equilibrio en epigenética, que trabaja en el ADN y el ARN.

Las células que controlan la expresión génica pueden involucrar características estructurales que se vinculan con las proteínas que organizan el ADN o grupos químicos como etiquetas de metilo que adornan el ADN. No obstante, los científicos también han aprendido acerca de cómo la epigenética afecta al ARN.

Cuando los genes se expresan, se transcriben en moléculas de ARN mensajero (ARNm). Acto seguido, la célula puede traducir esas moléculas de ARNm en proteínas, que realizan diversas funciones. Los científicos a cargo del estudio, lograron identificar un mecanismo epigenético que, aparentemente, equilibra la expresión génica.

Un lado del mecanismo puede promover la transcripción y organización de los genes, en tanto que el otro hace que las transcripciones de ARNm pierdan estabilidad, y puede ajustar la manera en la que se usan esas transcripciones. Este estudio ayudó a demostrar que la epigenética del ADN y el ARN puede estar más estrechamente vinculada de lo que se creía.

Un mecanismo epigenético de control preciso

Los científicos que llevaron a cabo el estudio, aseguran que este mecanismo permite un control muy preciso de la actividad génica, la cual puede ser crucial en momentos del desarrollo, y de la coordinación celular.

La marca epigenética 5-metilcitosina (5mc) puede tener un impacto en el ADN e incrementar la transcripción de genes. A su vez, otro marcador denominado N6-metiladenosina (m6A) afecta a las transcripciones del ARNm, provocando que pierdan estabilidad. Cuando ambos marcadores están trabajando en un gen, el gen se puede activar de forma más efectiva, y cuando uno de los marcadores está funcionando de forma incorrecta, la actividad del gen se reduce.

Los investigadores señalaron que este nuevo mecanismo en la regulación génica podría contribuir en la comprensión de algunas enfermedades, incluidos algunos tipos de cáncer. Por ejemplo, existe la posibilidad de desarrollar terapias basadas en marcadores epigenéticos y más adaptadas a un paciente en concreto.

Por lo pronto, diversos autores del estudio están investigando cómo se pueden aplicar esta información en la clínica.

Nueva técnica de edición epigenética que disminuye el colesterol en ratones

A finales del año anterior, otro equipo de investigadores italianos logró silenciar el gen PCSK9 en ratones aplicando una nueva técnica de edición epigenética, consiguiendo así disminuir los niveles de colesterol a la mitad por un año. Los resultados del estudio, que fueron publicados en la revista Nature, son muy parecidos a los que se han conseguido con edición genética a cargo de la empresa Verve Therapeutics.

En este estudio, el gen se desactivó de forma efectiva sin cambiar ni siquiera una base del genoma. Uno de los hallazgos más interesantes de este estudio, es que dichos cambios de expresión del gen no solo se mantienen bastante en el tiempo, sino que se “heredan” tras una regeneración del hígado.

Según los autores del estudio, aún faltan muchos estudios que permitan seguir de cerca todos los tipos de toxicidad y eficacia, pero los resultados presentados hasta ahora “podría sentar las bases para el desarrollo de este tipo de terapias”.

Aplicaciones en medicina

Las implicaciones de la edición epigenética son vastas. En el ámbito de la medicina, se están explorando tratamientos para enfermedades como el cáncer, trastornos neurodegenerativos, y enfermedades metabólicas. Por ejemplo, se ha demostrado que la reactivación de ciertos genes supresores de tumores mediante edición epigenética puede inhibir el crecimiento tumoral en modelos animales.

Además, en el tratamiento de enfermedades genéticas, donde la mutación del ADN no puede ser corregida, la edición epigenética ofrece una alternativa viable al permitir que el gen defectuoso sea expresado de manera controlada.

Desafíos éticos y técnicos

A pesar de los avances, la edición epigenética enfrenta varios desafíos. Uno de los principales es la especificidad: garantizar que las modificaciones se realicen exactamente donde se desean sin afectar a otros genes. Esto es fundamental para evitar efectos secundarios indeseados.

Desde el punto de vista ético, las implicaciones de manipular la expresión génica en humanos son objeto de intenso debate. La posibilidad de «mejorar» características humanas plantea preguntas sobre la justicia y la accesibilidad de estas tecnologías.

El futuro de la edición epigenética

El futuro de la edición epigenética es prometedor. A medida que se desarrollan nuevas herramientas y técnicas, la capacidad de modular la expresión génica de manera precisa y segura se convierte en una realidad cada vez más cercana. Con aplicaciones que van desde la medicina personalizada hasta la mejora de cultivos, la edición epigenética promete transformar nuestra comprensión y manipulación de la biología.

Lecturas recomendadas

La epigenética, sus mecanismos

Epigenética transgeneracional