Diario de Navarra

Que usted y yo seamos diferentes, que nuestros rostros sean reconocibles, que nuestros cuerpos tiendan a ser más esbeltos o más gruesos o más delgados, que nuestra piel sea cetrina o muy blanca, es algo que llevamos en el ADN, en el libro de instrucciones que está en el núcleo de todas nuestras células. Nuestro ADN, es verdad, es casi el mismo, pero entre una persona y otra hay diferencias. Si ese libro de instrucciones, en los humanos, tiene unos 3.200 millones de letras (moléculas que la forman), usted y yo tenemos cerca de 4 millones de letras diferentes. Si usted y yo fuéramos gemelos idénticos, la cosa cambia. Porque entonces nuestro ADN sería exactamente el mismo, sin letras diferentes. Y sin embargo, los gemelos, aunque efectivamente son muy parecidos entre ellos, siempre tienen algo que les distingue. Puede que algún rasgo de su cuerpo, aunque sea muy ligero, nos permita reconocer a uno del otro o también ocurre que uno desarrolla una enfermedad de origen genético y el otro no. ¿Por qué esas diferencias? Ese es el campo de la epigenética, una de las nuevas fronteras de la investigación médica, un campo que ha abierto tanto esperanzas como nuevos misterios sobre cómo funciona la información genética de nuestro cuerpo. Hay quien ha comparado la epigenética y la genética con la informática. El ADN, la genética, sería el hardware de un ordenador, la maquinaria con todas sus posibilidades; la epigenética, el software que le dice qué quiere que haga y cómo. Dicho de otra manera, en nuestro ADN todos esos millones de letras forman unos 20.000 genes, unas 20.000 instrucciones, pero algunos se activan y otros no. La epigenética estudia cómo y por qué son unos los que se ponen en marcha y los otros no. Y nuestros hábitos de vida influyen en que sean unos genes los que se pongan en marcha y no otros. Por eso, los gemelos idénticos se parecen menos conforme pasan los años. Un estudio en 80 gemelos elaborado por el científico español Manel Esteller ci comprobó que con los años se acumulan las variaciones epigenéticas, los diferentes genes que uno ha activado o apagado y el otro no. “Esos cambios se dan sin modificar la secuencia de letras del ADN, que es lo ocurre en una mutación”, matiza Javier Novo, profesor del Departamento de Bioquímica y Genética de la Universidad de Navarra. El ADN es el mismo, pero su aprovechamiento ha sido distinto, y eso explica las diferencias. Aunque se sospechaba desde hace mucho tiempo que el ambiente podía influir en el comportamiento de los genes, no fue hasta hace dos o tres décadas cuando comenzó a saberse cómo funcionaba, cómo la activación del ADN cambia por mecanismos moleculares y químicos, como por ejemplo la metilación del ADN (la añadidura de un grupo metilo a la citosina, una de las letras del material genético). “El ADN dentro de la célula está enrrollado como si fuera una fibra”. Es la cromatina, una estructura en el que también existen proteínas y RNA, y cuya forma tiene mucho que ver con su función. “Si la fibra está compactada, hay más genes silenciados, están más ocultos. Pero si la cromatina está abierta, las maquinarias que van a leer los genes tienen un acceso más fácil”. Y son mecanismos moleculares, como esa metilación del ADN o cambios en las proteínas las que determinan si ese ADN es una maraña difícil de penetrar y donde muchos genes no se activarán nunca, o si en cambio es una fibra que deja sus genes, sus instrucciones, bien a la vista. “Desde que hace 20 o 30 años se vieron los primeros cambios químicos que influyen en el comportamiento del genoma, se ha dado un boom. Hay un catálogo entero.” Estos mecanismos funcionan incluso en la diferenciación celular, en el proceso por el que un embrión toma la forma del ser humano y lo que eran células madres se convierten unas en células de la piel, o del hígado, o del corazón… Pero la epigenética no se detiene con el crecimiento. “La clave está en que muchos cambios epigenéticos dependen del ambiente, de lo que se come, del ejercicio, del estrés, si se toman sustancias tóxicas, incluso si se tiene un disgusto… Todo eso puede afectar para que unos genes se silencien o se enciendan”. Los investigadores han visto en la epigenética un nuevo frente de lucha contra la enfermedad. “Si unos cambios epigenéticos hacen que se active o no un gen que tiene que ver con el cáncer, quizá eso lo podríamos modificar con un fármaco. La epigenética es una capa encima de la genética, en la que quizá también podemos actuar”. De hecho, hay varios proyectos que tratan de elaborar un mapa del epigenoma humano. Se trata de un esfuerzo colosal que podría dar una enorme cantidad de información. “Se intenta catalogar todos los cambios que se producen en cada tipo de célula, a lo largo del tiempo, en individuos sanos, enfermos… así hasta completar todo el epigenoma”, explica Javier Novo, quien no obstante, reconoce que todavía se está comenzando. “Se han sacado algunas enfermedades, algunos resultados, pero falta mucho, casi todo”. EL INVIERNO DEL HAMBRE Y EL OLOR DE LOS RATONES Casi al final de la Segunda Guerra Mundial, cuando los aliados intentaban abrirse paso por los Países Bajos, una zona del oeste de Holanda quedó aislada en un invierno particularmente crudo. Cuenta el divulgador científico José Ramón Alonso en su libro ¿Quién robo el cerebro de JFK? que la dieta de esos holandeses cayó a 580 calorías diarias cuando lo normal supera las 2.000 y que llegaron a comerse los bulbos de los tulipanes. Las mujeres que estaban entonces embarazadas dieron a luz niños pequeños y con graves problemas de metabolismo, cardiovasculares, diabetes... A nadie le sorprendió eso. En cambio, sí lo hizo que los nietos de aquellos holandeses también heredaran esos mismos problemas, cuando ni ellos ni sus padres habían sufrido la hambruna. Mucho más tarde en 2014, un experimento abrió una caja de los truenos en la investigación genética. Los investigadores condicionaron a unos ratones aplicándoles descargas eléctricas cuando se les exponía al olor de una sustancia, la acetofenona. Como es lógico, a los animalillos les entró terror a aquel olor: se quedaban inmóviles, temblando. Lo sorprendente fue que los hijos, y los nietos, de aquellos ratones también tenían miedo a ese olor, aunque nunca se les aplicó descarga eléctrica alguna. De alguna manera, ese condicionamiento se había heredado generación tras generación, sin que el ADN de los ratones se hubiera modificado en una sola letra. La historia del invierno del hambre y el experimento de los ratones tienen más implicaciones de las que parece. Incluso parecen desafiar la teoría de la evolución de Darwin, que explica los cambios por mutaciones genéticas accidentales, y descarta la incidencia de los cambios ambientales. En otras palabras, Darwin dice que si las jirafas tienen el cuello largo no es porque sus antepasados se empeñaran en estirarlo para llegar a las hojas más altas, sino porque los ejemplares que por azar tenían un cuello más alto, sobrevivieron mejor. Los propios autores del experimento sugerían que esta extraña herencia se podía deber a que los hijos y los nietos habían heredado los cambios epigenéticos que habían causado a sus madres y abuelas la hambruna o a los ratones el miedo al olor. Sin embargo, “hay mucho debate y pocas evidencias”, dice Javier Novo. Porque esa teoría va contra “el dogma que dice que, cuando se fabrican los espermatozoides y el óvulo y se forman los gametos, los cambios epigenéticos se borran”. Y por tanto no podrían transmitirse. Por el momento, los científicos tratan de explicar de otra forma el fenómeno. Hay quien lo achaca a una transmisión de ARN. Novo plantea también que los fetos que crecieron en la hambruna holandesa ya tenían consigo las células madre que darían lugar a los óvulos (la mujer tiene desde su pubertad todos los óvulos que va a madurar a lo largo de su vida). Esas células madre sí estarían expuesta a los cambios provocados por la hambruna. En todo caso, señala el profesor de la Universidad de Navarra, “hay explicaciones para cambios que se pasen una o dos generaciones. Si se da en diez, tendríamos que replantearnos el paradigma”.

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El secreto de los gemelos diferentes

La epigenética trata de explicar los mecanismos químicos por los que unos genes del ADN se activan y otros no, y que explican que gemelos idénticos no sean totalmente iguales

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