Las modificaciones epigenéticas en la salud y en la enfermedad

Aunque en la mayoría de genes que heredamos siempre hay presentes dos copias, una copia de la madre y una copia del padre, en el caso de los genes improntados o marcados esta regla no se cumple. Dependiendo del tipo de gen que se hereda y por medio de la metilación del ADN, se silencia o la copia del gen materno o la copia del gen paterno.


La impronta genómica ocurre durante la formación del gameto y tiene un papel clave en el desarrollo, ya que este fenómeno asegura la expresión genética monoalélica. Un fallo en el mantenimiento o en la eliminación de estos marcadores epigenéticos motiva una desregulación de la correcta dosis genética y origina enfermedades humanas específicas, conocidas como alteraciones de la impronta genómica.


Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea INGENIUM se han propuesto aportar conocimientos básicos sobre el origen de la expresión genética parental específica y su papel en la embriogénesis. Para lograr este objetivo, se están empleando modernas técnicas para estudiar el epigenoma y en concreto, para identificar los marcadores 5-metil-citosina en el genoma. Combinado con estudios epigenéticos sobre la pérdida o la adquisición de funciones por parte del material genético, esta información proporcionará nuevos conocimientos sobre el mecanismo de la reprogramación epigenética durante las primeras fases del desarrollo.


Además, los socios del proyecto se proponen investigar tanto el papel de las modificaciones de las histonas en la impronta genómica como los mecanismos que subyacen a su regulación. Para tal fin, estos han elegido loci concretos improntados y examinarán cómo la impronta genómica está afectada por mutaciones en las metiltransferasas y las dimetiltransferasas de histonas.


Para ampliar estos descubrimientos sobre las alteraciones de la impronta genómica, los investigadores han reclutado largas cohortes poblacionales de pacientes afectados por el síndrome de Beckwith-Wiedemann y el síndrome de Silver-Russell. Ambas enfermedades están asociadas con los genes improntados del cromosoma 11 y, para facilitar su estudio, los investigadores han recopilado las mutaciones en modelos experimentales de ratón. Dada la importancia de los genes improntados en la diferenciación de las células madre, los socios del proyecto también se proponen correlacionar la expresión genética y las modificaciones epigenéticas durante la reprogramación experimental de células somáticas.


En conjunto, las actividades del proyecto INGENIUM proporcionarán conocimientos de gran importancia sobre el papel de la dinámica de la cromatina en la expresión genética. Los resultados del proyecto podrían ser ampliados para explicar la etiología de diferentes enfermedades.