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Cuando solo un gemelo contrae una enfermedad
Los gemelos idénticos comparten el mismo conjunto de genes, como los de las pestañas gruesas o la nariz puntiaguda, así como los genes que aumentan el riesgo de enfermedades. Pero a veces la artritis reumatoide, el cáncer u otra enfermedad ataca a un gemelo y no al otro. ¿Qué lleva a giros del destino tan aparentemente caprichosos?
Los estudios de expresión genética de gemelos idénticos podrían ayudar a explicar por qué, en algunos casos, solo uno de ellos contrae una enfermedad. (Crédito: istockphoto.com/rbouwman)
Una nueva investigación que compara la expresión génica en pares de gemelos idénticos en los que solo un gemelo tiene una enfermedad está tratando de responder a esa pregunta, observando cómo el medio ambiente u otros factores interactúan con los genes para aumentar el riesgo de enfermedad.
Uno de esos estudios, publicado este mes en la revista Artritis y reumatismo , ha identificado tres nuevos genes implicados en la artritis reumatoide. Eventualmente, podría arrojar luz sobre los factores que desencadenan la enfermedad en individuos genéticamente susceptibles.
Muchas enfermedades son causadas por una combinación de factores ambientales y genéticos. En la artritis reumatoide, por ejemplo, un alérgeno o virus podría desencadenar en una persona genéticamente susceptible la expresión de genes que causan inflamación y otros problemas, dice Eric Matteson , reumatólogo de la Clínica Mayo en Rochester, NY.
Los gemelos idénticos proporcionan un escenario ideal para estudiar esta compleja interacción. Si bien comparten los mismos genes, a veces difieren en cómo se expresan estos genes. En el estudio reciente, los científicos de la Universidad de Michigan estudiaron a 11 pares de gemelos en los que uno de los miembros del par tenía artritis reumatoide, una enfermedad autoinmune que destruye el tejido que recubre las articulaciones. Los expertos dicen que la genética representa alrededor del 60 por ciento de las ocurrencias de la enfermedad, mientras que otros factores, como las infecciones o la exposición a toxinas, son responsables del 40 por ciento restante. Y ambos miembros de un par de gemelos idénticos no suelen tener la enfermedad; si un gemelo lo tiene, el otro lo tendrá aproximadamente el 15 por ciento de las veces. Esa es una fuerte indicación de que más allá de los genes, es necesario que suceda algo más, dice Joseph Holoshitz, reumatólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, quien dirigió el estudio. Qué es eso, todavía no lo sabemos.
Holoshitz y su equipo analizaron los patrones de expresión génica en cada dúo, buscando genes que estuvieran subexpresados o sobreexpresados en aquellos con la enfermedad. Encontraron tres candidatos previamente no identificados que estaban altamente expresados en las articulaciones del gemelo afectado. Un gen codifica una enzima que se cree que neutraliza el cortisol, un compuesto antiinflamatorio. (Se sabe desde hace mucho tiempo que los pacientes con artritis reumatoide tienen deficiencia de cortisol). Otro gen codifica una proteína que facilita la formación de nuevos vasos sanguíneos, que es parte del proceso de inflamación de la enfermedad. Se cree que el tercer gen está involucrado en la digestión de proteínas y podría contribuir a la destrucción del tejido en la articulación.
Los investigadores aún no están seguros de qué desencadena estas diferencias en la expresión genética. Pero los cambios epigenéticos (factores no genéticos que cambian la forma en que se empaqueta o etiqueta el ADN) son probablemente los culpables. Podría ser que en un momento determinado de su vida, el gemelo con la enfermedad tuviera modificaciones epigenéticas de ciertos genes que no ocurrieron en el gemelo sano, dice Holoshitz. Los cambios epigenéticos pueden ocurrir al azar o por influencias ambientales.
Varios expertos dicen que los hallazgos son emocionantes, pero preliminares. Será importante tratar de estudiar estos genes con mayor detalle y en otras poblaciones, para tratar de confirmar y comprender cómo juegan un papel en la enfermedad, dice Lindsey Criswell, científica que estudia la artritis en la Universidad de California en San Francisco. Ella agrega que debido a que los investigadores estudiaron sujetos que ya desarrollaron la enfermedad, no está claro si los patrones de expresión anormales fueron una consecuencia de la enfermedad o realmente llevaron a su aparición. Estudiar a los pacientes diagnosticados en las primeras etapas de la artritis reumatoide podría ayudar a aclarar eso, dice.
Ya se están realizando estudios más amplios. Frederick Miller , jefe de la El Grupo de Autoinmunidad Ambiental del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental en Bethesda, MD, encabeza un estudio de gemelos y hermanos con artritis reumatoide, lupus y esclerodermia para determinar las exposiciones ambientales específicas y los factores genéticos que contribuyen a estas enfermedades. Su equipo analizará algunos de los genes destacados en el estudio de Michigan. Una vez que identifiquen los desencadenantes ambientales específicos de las enfermedades, intentarán encontrar un vínculo entre los dos.
Miller dice que el estudio de Michigan es una prueba de que este enfoque puede identificar nuevas proteínas y genes involucrados en procesos de enfermedades. Agrega que el estudio fue único porque los científicos pudieron encontrar 11 pares de gemelos adecuados, una tarea desafiante para una enfermedad relativamente poco común. Se han realizado un puñado de estos estudios basados en gemelos sobre el autismo, la esclerosis múltiple y otras enfermedades, pero la mayoría de ellos se centraron en menos parejas.
Holoshitz también está planeando más experimentos. Quiere averiguar, entre otras cosas, si el bloqueo de los genes culpables puede ayudar a reducir el dolor y la inflamación de la artritis.