Los genes, ¿aliados o “enemigos” ante las enfermedades?

Altura, color de pelo u ojos, contextura física. Estos son algunos de los rasgos que se evidencian gracias al ADN, componente principal del organismo. Sus funciones pueden ser diversas, ya que son responsables de estas características, pero también de la formación de órganos y partes del cuerpo. Incluso, estos pequeños integrantes del ahora afamado genoma humano tienen “secretos”, ya que algunos genes pueden generar una predisposición al desarrollo de diversas patologías, mientras que otros se convierten en protectores.

Tres expertos consultados por Infobae dieron detalles no solo sobre qué son los genes, sino también su capacidad de protección o de predisposición a algunas enfermedades.

Según los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos, “el ADN humano consta de aproximadamente tres mil millones de bases y más del 99% de esas bases son iguales en todas las personas”, las cuales conforman la estructura de la doble hélice. El Proyecto del Genoma Humano calculó que los seres humanos tienen entre 20.000 y 25.000 genes, siendo que “cada persona tiene dos copias de cada gen, una de cada progenitor”. Incluso, advirtió que, pese a que la mayoría de los genes son iguales en todas las personas, “una pequeña porción de ellos (menos del 1% del total) varía un poco de una persona a otra”. En los últimos años, la ciencia logró desentrañar varios de estos “secretos” escondidos en nuestro ADN. Incluso, la genética, rama científica que estudia estos aspectos, pudo develar que existen algunas enfermedades que, de la mano de variaciones en los genes, pueden tener una propensión a manifestarse o, en el caso contrario, brindan una suerte de inmunidad hacia algunas patologías. Uno de los mejores ejemplos se dio en la oncología, ya que se pudo advertir que la variación de uno, o más, genes puede generar una propensión mayor a que la afección se manifieste.

Qué son los genes

Un reciente estudio publicado en la revista Nature, que fue realizado por expertos del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Carolina del Norte, en Charlotte (Estados Unidos) y de Programa de Postgrado en Genética de la Universidad Federal de Paraná, en Curitiba (Brasil), advirtió que una variación genética permitió que algunas personas que contrajeron COVID tengan más del doble de probabilidades de no evidenciar síntomas.

Siendo que, según algunas estimaciones, al menos el 20% de los individuos infectados son “asintomáticos”. “Los genes son, ni más ni menos, que información codificada dentro de cada una de las células, la cual fue modificada y de alguna manera optimizada por la selección natural, durante millones de años de evolución”, comenzó a explicar a Infobae Hernán Dopazo, doctor en Ciencias Biológicas, investigador Independiente del CONICET y director Científico de Biocódices.

En ese sentido, la médica genetista especialista en ginecología y obstetricia, además de genética en reproducción y en cáncer, del Hospital Italiano de Buenos Aires, María Cecilia Páez (MN 133501) agregó, en diálogo con Infobae: “Los genes son segmentos de ADN que contienen información para rasgos o funciones específicas, los cuales codifican, técnicamente hablando, la formación de proteínas o ARN. En general, se refiere a proteínas, y son estas las que cumplen una función determinada o dan lugar a un rasgo”. Al tiempo que Claudio Bisioli, biólogo (UBA) y director científico de Pregna Medicina Reproductiva, completó: “Los genes son regiones del ADN, que es el ácido desoxirribonucleico, que codifican, en última instancia, para una característica particular. Por ejemplo, si alguien tendrá el pelo negro o rubio, o incluso la producción de ciertas enzimas o hormonas. Todo lo que forma nuestro cuerpo está codificado en este “libro” de instrucciones para hacer que óvulo fecundado se convierta en un individuo”.

Más allá de esta suerte de receta “magistral” que brinda la naturaleza, los expertos indicaron que puede tener variaciones. Estas pueden ser “positivas”, como se evidenció en el trabajo publicado recientemente, o “negativas”, cuando se trata de una predisposición ante una enfermedad.

“Para ligar directamente la información de qué son los genes a las enfermedades hay que entender que esta información generará estructuras que, en última instancia, podemos simplificar como proteínas, siendo que, a pesar de tener los mismos genes en diferentes partes del organismo, el genoma se organiza para que ciertas proteínas están más presentes en ciertos tipos celulares y no en otros”, destacó Dopazo. Y continuó: “Estas proteínas son las encargadas de generar propiedades en las células, las cuales pueden incluir características como elasticidad, forma, capacidad viscosa de las células para poder transportarse en el torrente sanguíneo o dentro de los tejidos, o la capacidad eléctrica de las membranas celulares, propiedades que son físico-químicas. En este proceso, la información genética puede ser diferente, tanto las propiedades celulares como los procesos celulares pueden cambiar y puede haber una falla genética”.

“Los genes son segmentos de ADN que contienen información para rasgos o funciones específicas; los cuales codifican, técnicamente hablando, la formación de proteínas o ARN para cumplir una función determinada o un rasgo. No es que los genes predispongan, todos tenemos los mismos genes, lo que puede haber son alteraciones, conocidos como variantes patogénicas, que afectan su función”, profundizó Páez. Según detalló la experta, “generalmente, estas alteraciones disminuyen la función de los genes, es decir afectan negativamente su rol en el cuerpo. Algunas variantes pueden activar un gen específico. Aunque, en general, se produce una pérdida de función”.

“Es común que se piense que, si uno llega a los 30 años, todos los genes están bien. Pero, en realidad, los genes son muchos y todos tenemos alguna variación. Es decir, cambios en esa cadena de ADN, las cuales pueden ser de nacimiento o adquiridas debido a la exposición a contaminantes químicos o radiación, por ejemplo. Estas pueden ser beneficiosas o perjudiciales, ya que pueden eliminar un gen que necesitamos o duplicar otro, por eso hay algunas variantes que son patogénicas (causan enfermedad), otras que pueden predisponer a manifestar una enfermedad y otras ‘inocuas’”, agregó Bisioli en diálogo con Infobae.

Enfermedades genéticas: el ADN bajo el microscopio

Nuestro ADN, como se dijo, es una suerte de libro maestro escrito por la naturaleza. En sus páginas, de la mano de la evolución, se han modificado ciertos aspectos que proporcionan un beneficio para la supervivencia humana. Pero también existen fallos. Sobre este punto, los expertos marcaron una diferencia.

“En la actualidad, la genética puede identificar la mayoría de las enfermedades. Tenemos las enfermedades genéticas puras, que a menudo siguen un patrón de herencia mendeliana (de padres a hijos) por el cual hay un cambio genético específico que afecta una función determinada, que se hereda siguiendo con un patrón particular. En algunos casos, se heredan al 50%, otros al 25%, y para que se manifiesten requiere que ambos progenitores lo aporten. Pero también existen muchas enfermedades multifactoriales, donde la genética tiene influencia, pero es solo un factor más y no es suficiente para el desarrollo de la enfermedad”, explicó Páez.

En ese tono, Dopazo agregó: “Si alguien nace con una mutación en el gen CFTR, por ejemplo, esa variación impide que la proteína cumpla correctamente su función y entendemos eso como una predisposición genética a generar esa enfermedad en particular. Por supuesto, conocemos cientos de miles de mutaciones que generan enfermedades”. “Estos genes también pueden actuar como protectores contra ciertas enfermedades. Hablando con la médica Laura Kopcow, la anemia falciforme, que se encuentra en algunos pueblos mediterráneos, tiene lugar porque los glóbulos rojos tienen forma de media luna en lugar de ser redondos. Pero esta particularidad también los protege contra la malaria. Una parte de esa población desarrolló esa mutación beneficiosa, lo que les permitió tener más descendencia porque no morían por la malaria; pero al mismo tiempo les causaba otros problemas de salud”, indicó Bisioli . Asimismo, Dopazo destacó: “Algunos son protectores en el sentido de que no tienen la mutación que genera la enfermedad.

En este estudio sobre COVID, por ejemplo, hay una variante genética del gen HLA que provoca que las células T tengan una propiedad diferente. Esto genera que la enfermedad no se desarrolle. Es decir, puedes ser atacado pero no vas a desarrollar la infección, ni experimentar los síntomas”. “Entonces, qué puede predisponer a una persona a desarrollar diferentes enfermedades, puede ser genético o puede estar en otro nivel, el epigenético. Es decir, que no sea la información misma de los genes, sino de las modificaciones que pueden ocurrir en esos genes”, continuó el científico del CONICET y agregó: “Nosotros, como biólogos, no entendemos la enfermedad como algo diferente a otras características fenotípicas como, por ejemplo, la capacidad de correr o ser una persona sana, que son aptitudes que pueden tener una correlación genética, la diferencia radica en que la información genética que interviene en uno u otro caso siempre está modificada en relación a lo normal”.

Epigenética: ¿un factor determinante en la manifestación de enfermedades?

Los expertos advierten que, además de este comportamiento natural, existen otros aspectos que pueden influir en esta manifestación de enfermedades “propiciadas” por el propio ADN: la epigenética. Esta simple palabra se traduce en “las modificaciones del ADN que no cambian la secuencia, pero pueden afectar la actividad genética”, según detallan los NIH. O, dicho de otro modo, los factores ambientales, sociales y de comportamiento que “encienden o apagan” algún gen que, de realizar estas acciones, provocará alguna patología. Para decirlo con una analogía, si el ADN fueran luces de un árbol de Navidad, la epigenética es la responsable de prender estas “lamparitas”.

Con lo cual, si una persona tiene una predisposición para manifestar, por ejemplo, cáncer de pulmón, ser tabaquista impulsará que esta luz se encienda con mayor facilidad. Mientras que, en caso contrario, mantener una vida saludable y lejos del cigarrillo reduciría las probabilidades de que esto ocurra. “Las enfermedades genéticas más comunes, en realidad, son aquellas que están relacionadas con la edad avanzada, especialmente las neurológicas, cardiológicas y el cáncer, que son principalmente derivadas de problemas del sistema inmune”, detalló Dopazo. Y completó: “Ahora, sobre las enfermedades genéticas más comunes, hay algunas que son más comunes dependiendo del grupo poblacional o la ancestría que tenga una persona. Por ejemplo, en la población caucásica se encuentra la fibrosis quística en niveles elevados y las talasemias en la población mediterránea, entre otras enfermedades conocidas.

Eso está bien documentado”. “Cuando una persona tiene predisposición genética a veces no se desarrollan porque no todo es genético. Y esto está relacionado con la distinción entre lo que se conoce como la arquitectura genética de las enfermedades o la arquitectura genética de cualquier carácter fenotípico. Por ejemplo, una persona puede no desarrollar la enfermedad, porque es principalmente una enfermedad con una penetrancia muy baja y múltiples marcadores distribuidos en diferentes partes del genoma. Esto se debe a que los genetistas o biólogos sabemos que el fenotipo, es decir, la enfermedad, es una combinación de genes y ambiente”, agregó el experto del CONICET. Es por eso que Bisioli explicó que “otro gran factor que influye en cómo se expresan los genes es el ambiente, ya que dónde una persona crece y se desarrolla también desempeña un papel crucial y tiene un impacto significativo.

Entonces, los factores que influyen en las características y la predisposición a desarrollar distintas enfermedades son los genes, la epigenética y el ambiente”. “Si una persona tiene una predisposición genética para tener cáncer de mama, por ejemplo, en ocasiones esta predisposición no se desarrolla por el efecto del ambiente. Si se descubre a través de paneles genéticos una predisposición genética para alguna enfermedad respiratoria, uno trata de prevenir su desarrollo”, añadió. De todas maneras, Páez destacó que tener un “mecanismo de ‘protección’ disminuido contra los tumores por tener estas variantes no significa tener un 100% de probabilidad de desarrollar cáncer, en la mayoría de los casos, si no advierte que podes tenerlo. Simplemente indica el umbral para el desarrollo de ese cáncer se reduce, en comparación con una persona que no tiene esas variantes.

Es que aún se requieren factores externos, como hormonales, alimenticios, tabaco, o no se sabe. En general, es multifactorial y lo genético es algo más”. Según la experta, cuando se conocen estas predisposiciones, se impulsan cambios en los métodos de prevención. “Estos estudios tienen una utilidad clínica probada, ya que pueden cambiar la conducta, ajustar la prevención y permitir una medicina más personalizada. Ya no es lo mismo para todas las mujeres de 50 años, por ejemplo, sino que dependiendo de los estudios genéticos se puede determinar si la prevención debe ser diferente”. “Se han realizado identificaciones genéticas en muchas enfermedades, algunas muy comunes, como las enfermedades poligénicas, donde se han desarrollado lo que se llaman “poligenic risk scores” (puntuaciones de riesgo poligénico) para enfermedades cardiovasculares, Alzheimer y muchas otras. O sea, que en mayor o menor medida, hoy se reconoce el rol de la genética en la mayoría de las enfermedades”, continuó la experta del Hospital Italiano.

Por lo que Dopazo añadió: “Si una persona se cuida, lleva una vida saludable y no está expuesta a un ambiente tóxico, por ejemplo, existen altas posibilidades de que, a pesar de tener cierta predisposición, no desarrolle la enfermedad. Ahora, cuando se trata de enfermedades genéticas derivadas de uno o dos genes, que se les llama enfermedades monogénicas de alta penetrancia, si se tiene una mutación en el gen ABCA4, por ejemplo, se desarrollará una enfermedad que llevará a la ceguera progresiva desde la infancia”.

“Hoy la tecnología permite estudiar una gran cantidad de genes ‘por el mismo precio de uno’, y esto ha cambiado mucho el enfoque hacia los pacientes - continuó Páez -, antes teníamos que ir sospechando de un síndrome, estudiábamos ese gen y si no encontrábamos nada, apuntábamos a otro. Hoy, se realizan lo que llaman los paneles multigénicos o incluso se puede hacer lo que es el exoma clínico o el genoma. Es decir, son estudios muy amplios que permiten el estudio de muchísimos genes, de forma accesible. No son baratos, al menos para nuestra población, pero tampoco son imposibles, y permiten un estudio mucho más masivo”. En tanto, en el caso de enfermedades genéticas hereditarias, la ciencia logró establecer una serie de estudios. “Hoy en día, el estudio en general se hace ante la sospecha de una determinada patología o malformación a nivel prenatal, por ejemplo.

Hay enfermedades que se abordan con un panel genético, un estudio amplio que analiza todo lo posiblemente relacionado con esa patología o ese síndrome. Es decir, no tiene que ser tan específico, pero tampoco podes buscar a ciegas. En general, tiene que haber una sospecha”, señaló Páez. “Se pueden seleccionar embriones para que no nazcan con enfermedades de alta penetrancia. Volviendo al ejemplo anterior, como el CFTR o la enfermedad de Huntington, donde no es posible modificar el ambiente, tener una dieta sana o vivir en un lugar sin estrés para disminuir las chances, porque tenés altísimas probabilidades de que esta mutación genere la enfermedad”, indicó Dopazo.

Al tiempo que Bisioli continuó: “Lo que hacemos es realizar biopsias en embriones a una edad muy temprana, cuando se encuentran en las cápsulas de cultivo, en el quinto día de desarrollo, y se analiza en un laboratorio de genética para determinar si el embrión presenta anomalías. La biopsia detecta enfermedades específicas en parejas, que son portadoras de alguna condición genética, para evitar transferirlos durante el proceso de reproducción asistida”. En la actualidad, “se recomienda una consulta genética preconcepcional que permita identificar antecedentes que podrían indicar la presencia de una enfermedad genética en la familia.

E, incluso, uno puede presentar riesgo para la misma enfermedad que su pareja sin saberlo. Hay muchas herramientas genéticas disponibles, pero es importante tener en cuenta que, aunque se realicen estudios genéticos, nunca se puede abarcar todas las enfermedades genéticas existentes, ni se puede asegurar un riesgo cero”, concluyó Páez.