Por primera vez vemos cómo se activan los genes en el cerebro vivo

Conocer a fondo el funcionamiento de la mente humana sería un método perfecto para el tratamiento de muchísimas enfermedades, como el Alzheimer o la esquizofrenia.

Sin embargo, a pesar de ser uno de nuestros órganos más importantes, gran parte de su actividad sigue siendo un misterio para los científicos, que cada día buscan nuevos métodos para tratar de desentrañarla.

Y si es importante conocer su funcionamiento, saber cómo se asocia con la activación y silenciamiento de distintos genes asociados sería una forma magnífica de acceder a la raíz de estos trastornos. Para ello, se han llevado a cabo muchos estudios con ratones o con tejido cerebral de cadáveres, pero ambos casos conllevan una serie de obstáculos asociados a las diferencias lógicas entre humanos y roedores y al cambio drástico que sufren los componentes cerebrales inmediatamente después de la muerte. Por eso, un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard ha diseñado un método que permite estudiar in situ la actividad genética del cerebro, aportando nuevos datos que seguro serán de mucho interés en un futuro cercano.

Las histonas desacetilasas y la epigenética

adn (1)

El objetivo de estos investigadores era conocer la actividad de las histonas desacetilasas, un conjunto de enzimas cuya función es determinar la fuerza con la que se enrolla el ADN y, con ello, controlar la expresión de los genes que lo componen.

Esto es muy importante en el naciente campo de la epigenética; que, como hemos visto en otras ocasiones, estudia cómo actúan el ambiente y nuestros hábitos sobre la expresión del material genético con el que nacemos.

Para que me entendáis, nosotros venimos al mundo con un material genético que determinará en gran medida cómo somos, pero cuya información podrá modificarse según el ambiente en el que crezcamos, los hábitos nocivos que llevemos, el sedentarismo y un montón de factores más.

¿Cómo funciona la nueva técnica para estudiar la genética cerebral?

pet

Todos estos cambios epigenéticos están mediados por modificaciones en la actividad de las histonas desacetilasas (HDACs), por lo que el objetivo de estos investigadores, que han publicado sus resultados en la revista Science Translational Medicine, ha sido buscar un compuesto que se uniera a ellas y luego pudiese localizarse a través de las técnicas de imagen convencionales.

Y de todas las sustancias probadas, la que mejores resultados les ha dado ha sido una, llamada [11c]Martinostat, que se une a tres de los once tipos conocidos de HDACs, localizándose fácilmente luego a través de un escáner cerebral de tipo PET.

Para la realización del estudio han contado con ocho pacientes voluntarios, a los que se les ha inyectado este fármaco, obteniendo resultados muy interesantes sobre la actividad de estas enzimas en cerebros sanos en reposo.

En estos casos la distribución de las HDACs era siempre la misma: mucha cantidad en el cerebelo y bastante menos en áreas como la materia blanca, formada principalmente por tejido conectivo, la amígdala y el hipocampo.

¿Cómo puede ayudar a los científicos conocer la genética cerebral?

alzheimer

Conocer el correcto funcionamiento de un cerebro sano tiene mucho que decir sobre los cerebros enfermos, por lo que la información obtenida hasta el momento puede ser de gran utilidad en el estudio de muchas enfermedades neurológicas.

Tanto el exceso como la falta de histonas desacetilasas puede dar lugar a consecuencias perjudiciales, pudiendo desembocar en enfermedades, por lo que el primer paso es conocer cuáles son los niveles adecuados.

Para continuar, estos investigadores han recibido fondos para repetir el ensayo con pacientes con Alzheimer, esquizofrenia y enfermedad de Huntington, todas ellas caracterizadas por un mal funcionamiento del cerebro. Con ellos, además, se podrá medir en el acto la respuesta de distintos tipos de fármacos, comprobando sus efectos inmediatos sobre la genética cerebral.

Todavía queda mucho por investigar; pues, además, aún es un misterio el funcionamiento de los ocho tipos restantes de histonas a los que no se une [11c] Martinostat, pero poco a poco se podrán conocer datos muy interesantes sobre la acción de la epigenética sobre la aparición de trastornos neurológicos e incluso sobre el aprendizaje de personas sanas. Ojalá sus resultados pronto ayuden a curar a todos los pacientes afectados por estas terribles enfermedades.