Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG), han estudiado la manera de predecir los efectos del genoma en el fenotipo de un organismo, utilizando como modelo la levadura. El estudio tiene importantes implicaciones en la medicina personalizada. Los autores afirman que, conociendo los genes relacionados con un determinado fenotipo, es posible evaluar los miles de variaciones genéticas y predecir así qué fenotipos pueden obtenerse.
Para poder predecir los efectos de una manipulación genética tienen que darse, como mínimo, dos condiciones: conocer muy bien el papel de los genes y otras regiones genómicas en relación con el fenotipo, y realizar experimentos en individuos en condiciones controladas.
En el caso del ser humano, esto es muy difícil de conseguir, ya que intervienen miles de variables (desde las moleculares hasta las medioambientales) que hacen imposible realizar una predicción acertada. Este es el gran inconveniente de la medicina personalizada: no se dispone del conocimiento ni de las herramientas necesarias para poder probar todas las variables en juego.
La medicina personalizada intenta predecir el comportamiento del fenotipo (conjunto de características externas de un organismo) mediante la manipulación del genotipo (conjunto de genes de un organismo). La idea principal se basa en conocer las causas moleculares de una enfermedad y las características de cada individuo, de tal manera que, para cada paciente y para cada tipo de enfermedad, se pueda administrar un medicamento específico.
Hasta el momento, las características del individuo se han conseguido mayoritariamente a través de estudios poblacionales y no de estudios en pacientes individuales.
“Como las diferencias se extienden también entre individuos, pensamos en realizar el experimento con un organismo en el que se dieran las dos condiciones mencionadas. Un organismo con mucha información disponible sobre su genoma y, a la vez, un organismo que nos permitiera realizar pruebas individuales bajo muchas condiciones. La levadura nos permite precisamente esto: la conocemos al detalle (como organismo eucariota, su genoma fue el primero en ser secuenciado, en 1996), y podemos medir los resultados mediante una variable visible de manera sencilla: su tasa de crecimiento”, afirma el investigador Ben Lehner, coordinador de la investigación, jefe del grupo y profesor investigador ICREA en el CRG.
Predicciones certeras
Los investigadores evaluaron predicciones sobre el fenotipo de 19 variedades de levadura (Saccaromyces cerevisiae). En la parte final se realizaron más de 1.600 pruebas, cada una bajo condiciones diferentes. Los resultados demostraron que es posible realizar predicciones certeras acerca del fenotipo de una cepa de S. Cerevisiae.
El resultado permite conocer qué modelos y que metodologías darán un mejor nivel de certeza en sus predicciones. Y, si esto es posible en la levadura, con técnicas de secuenciación y experimentación mejores y más rápidas se podrían realizar predicciones más certeras en organismos más complejos.
“Lo mas importante es partir de un conocimiento muy completo del genoma y realizar experimentos individuales. No es posible predecir acertadamente si solo conocemos a fondo un porcentaje muy bajo del genoma humano”, dice el coautor del estudio, el holandés Rob Jelier, investigador postdoctoral del Programa Juan de la Cierva en el CRG.
El estudio se publica en la revista Nature Genetics y ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MMCINN) y el European Research Council (ERC).
