A la epigenética se la considera una de las ramas más potentes de la biología actual, a través de la que se abre un amplio horizonte en el estudio de cómo se modula el material genético de nuestras células. En este novedoso campo de la biomedicina, Sacri R. Ferrón (Valencia, 1974), investigadora Ramón y Cajal en el Departamento de Biología Celular de la Universitat de València, estudia el comportamiento de las células madre neurales responsables de generar nuevas neuronas a lo largo de la vida del individuo, sus implicaciones en la formación de tumores y su aplicación en futuras terapias en enfermedades neurodegenerativas como miembro del equipo encabezado por la investigadora Isabel Fariñas. Ferrón, que realizó una estancia postdoctoral de cuatro años en Cambridge y cuenta con el premio BIOGEN IDEC para Jóvenes Investigadores, acaba de ser reconocida con la primera convocatoria de las Ayudas Fundación BBVA a Investigadores, Innovadores y Creadores Culturales.
Pregunta. Su campo de trabajo es la epigenética. ¿En qué consiste?
Respuesta. La epigenética ahora está muy de moda. Son los cambios que se producen en el material genético de la célula sin tener que cambiar la secuencia. El material genético es una secuencia de nucleótidos. La epigenética produce cambios poniendo marcas que la célula reconoce como que debe empezar a expresar algo o cambiar su composición.
P. Afecta a la “biblioteca” que contienen los genes.
R. No cambian los libros, pero sí las señales que les vas a poner en su contenido. Se habla del “texto” que compone el material genético. No cambiaríamos la palabra, sino quizá el subrayado o destacado a una palabra determinada. Esto se realiza, por ejemplo, poniendo marcas de metilación: se le añade un grupo metilo a una molécula y llega a una parte de la secuencia cambiando la conformación del material genético, y de repente la célula empieza a expresar moléculas que antes no hacía.
«La desnutrición de una madre gestante hace tres generaciones puede afectar a los problemas metabólicos de un nieto»
P. ¿Qué implicaciones tiene su investigación en células madres del cerebro adulto?
R. A partir de una célula madre (CM) neural, con el potencial de formar neuronas, astrocitos y todas las células del cerebro, el proyecto intenta llevarla mucho más allá, a una célula pluripotente que contenga todo el potencial para dar lugar a todas las células de un organismo. La CM neural solo es capaz de dar lugar a células neurales, no de producir células sanguíneas. Sin embargo, queremos forzarla a que tenga la capacidad de formar todos los tipos. Es más fácil hacerlo en una célula con la capacidad de una CM, intermedia en la célula diferenciada y la que es capaz de formar todo un organismo. Intentamos buscar esos cambios en la secuencia, las marcas en el “texto” del material genético que permitan adquirir esa capacidad de formar todos los tipos celulares en un organismo mediante la reprogramación y modular su comportamiento. Lo más interesante a nivel aplicado es que se cree que el tumor cerebral se forma a partir de la CM neural. Es la hipótesis llamada de la CM cancerosa, la cual al proliferar puede descontrolarse formando el tumor cerebral.
Sacri R. Ferrón, premio BIOGEN IDEC Jóvenes Investigadores
P. Es la cara B de tener células proliferando en el cerebro.
R. Se cree que la CM se descontrola y se prolifera como loca. Esto es similar a la reprogramación celular, en la que se descontrola la proliferación aparte de adquirir propiedades de una célula capaz de diferenciarse a cualquier función. Pretendemos comparar en un modelo controlado cómo se producen los cambios a nivel epigenético en la CM neural cuando se la reprograma y los tumores cerebrales. Entender la epigenética de la CM cuando se hace indiferenciada nos puede dar alguna clave de cómo se forma un tumor cerebral, porque se considera que es algo parecido, ya que se produce una desregulación similar a nivel epigenético.
P. Otro elemento a destacar en su campo es la impronta genética.
R. Se trata de un fenómeno muy interesante. También es un proceso epigenético regulado por marcas. Sabemos que heredamos dos cromosomas, uno de la madre y otro del padre, y la célula puede expresar determinadas moléculas dependiendo de si la copia de la madre o el padre están silenciados. La impronta genética significa expresar un gen dependiendo de si es materno o paterno. En un organismo normal solo está expresado uno de los dos alelos. Es un fenómeno muy importante porque controla un buen número de síndromes humanos del crecimiento y el desarrollo como Prader-Willi o Angelman. Cuando se desregula, tendríamos expresadas las dos copias de los dos cromosomas, produciendo un sobrecrecimiento del organismo, como los casos de gigantismos, o al contrario, una represión del crecimiento, como el enanismo. El control de los genes es muy fino para que siempre esté silenciado el alelo materno o paterno en cada gen. En este proceso se produce por una metilación que controla el silenciamiento de uno de los alelos.
«Lo más interesante a nivel aplicado es que se cree que el tumor cerebral se forma a partir de la CM neural»
P. Importa tanto si procede de la madre como del padre. Por tanto, los hábitos de los dos son fundamentales.
R. Durante un embarazo siempre hemos hablado de que lo importante es cómo una madre se alimenta y cómo se cuida, pero no es así. Se ha descrito que la epigenética se transmite también por el padre. Hay genes que vienen a través del espermatozoide con la marca paterna, por lo que también importa qué comió el padre y cómo se cuida. La epigenética es muy dependiente del ambiente. Por ejemplo, una buena dieta y estar expuesto a agentes tóxicos cambian esas marcas. Hay un documento muy interesante, I am what my dad ate –“Soy lo que mi padre comió”–, en el que explica cómo un feto se puede desarrollar de forma defectuosa dependiendo de si el padre cuidó su alimentación.
P. Estudios recientes dicen que también las marcas se pueden heredar de los abuelos.
R. Se llama la herencia transgeneracional de las marcas epigenéticas. Por ejemplo, la predisposición a sufrir problemas metabólicos puede estar determinada por cambios epigenéticos producidos en los abuelos. La desnutrición en una madre gestante hace tres generaciones puede estar todavía afectando en cómo un nieto desencadena problemas metabólicos como la diabetes, la obesidad o la intolerancia a la lactosa… Simplemente porque hubo problemas de alimentación en la abuela o en el abuelo, su semen estableció estas marcas que se han transmitido generación tras generación. Son investigaciones muy nuevas, que describen problemas metabólicos en modelos de ratón, y ahora se empieza en humanos.
«Entender la epigenética de la CM indiferenciada puede dar claves de la formación de un tumor cerebral»
P. ¿En qué momento se encuentra su investigación?
R. He establecido un mini-laboratorio dentro del laboratorio de todo el grupo de Isabel Fariñas y otros profesores, en el que trabajamos cinco personas y realizamos estudios epigenéticos. Parte de la financiación que acabo de ganar quiero emplearla para comparativas globales de genoma con el fin de ver dónde están puestas todas las marcas de metilación cuando la célula madre neural se reprograma a pluripotente, o a lo más parecido de una célula cancerosa. Los estudios masivos, que son muy caros, suelen encargarse a empresas externas, pero en nuestro caso los va a realizar el SCSIE, los servicios centrales de la Universitat de València.
P. ¿Estos avances van a cambiar nuestra forma de pensar sobre nosotros mismos?
R. Creo que sí. Sabemos que transmitimos nuestros genes sin poderlos controlar, pero los cambios epigenéticos son controlables, dependiendo de lo que hagamos. Alimentarse bien tiene implicaciones en cómo transmitimos nuestro material genético a la descendencia. Mendel desmintió a Lamarck diciendo que la evolución selecciona a los más ventajosos. Pero esto también rompe con las leyes de Mendel, porque realmente es importante cómo establecemos nuestras marcas, ya que se transmiten las moléculas que ponemos en nuestro ADN.
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