Desde el color de nuestros ojos hasta nuestras probabilidades de desarrollar cáncer, todos estamos moldeados por el legado genético de nuestros antepasados.
Pero un nuevo estudio en ratones proporciona la evidencia más clara hasta el momento de que los rasgos adquiridos pueden transmitirse de una generación a la siguiente en mamíferos sin cambios en el ADN.
Desafiando siglos de dogma evolutivo y planteando nuevas preguntas sobre los factores que afectan nuestra salud.
El estudio, publicado en la revista Cell, ha sido desarrollado por un equipo de científicos del Instituto Salk de La Jolla, California.
Sus hallazgos brindan más apoyo para el campo de rápido crecimiento de la epigenética transgeneracional. El estudio de los rasgos que pasan de una generación a la siguiente sin estar inscritos en nuestro genoma.
El estudio y sus implicaciones
Así, los científicos crearon ratones que eran obesos o tenían colesterol alto. No modificando el genoma de los animales, sino haciendo pequeñas modificaciones de las moléculas que se sitúan sobre los genes (esto es la epigenética).
Lo que provocaba que los genes se silenciaran. Es decir, se inactivaron dos genes relacionados con la obesidad y el colesterol alto sin modificar su secuencia genética. Sino solo modificando sus marcas epigenéticas.
Pero lo sorprendente no es esto, que ya es posible desde hace tiempo.
Sino que observaron que tanto estas modificaciones epigenéticas como sus efectos metabólicos se transmitieron durante al menos tres a seis generaciones.
Algo que los científicos supusieron alguna vez que era imposible.
No está claro si esa herencia también ocurre en las personas, a pesar de los primeros indicios que sugieren que es plausible.
El estudio de los efectos intergeneracionales lleva inherentemente mucho tiempo.
Por lo que la mejor evidencia actual en mamíferos proviene de estudios con animales.
Pero estos estudios plantean la posibilidad de que nuestra salud pueda estar moldeada en parte por lo que les sucedió a nuestros ancestros lejanos durante su vida.
(lo que comieron, bebieron y respiraron) y que podríamos tener un impacto similar en nuestros descendientes.
“Podría contribuir, por ejemplo, a la susceptibilidad hereditaria al cáncer, la obesidad y otros riesgos de enfermedades”, afirma Juan Carlos Izpisúa Belmonte, autor principal del estudio.
«El conocimiento obtenido de nuestra investigación puede ser útil para aumentar las herramientas de diagnóstico de enfermedades. Estimar el riesgo de enfermedades o prevenir enfermedades humanas hereditarias».
La epigenética transgeneracional y la controversia sobre la evolución
La epigenética transgeneracional es un campo joven basado en una idea antigua que una vez fue ampliamente aceptada.
Luego considerada ridícula y que ahora ha cobrado nueva vida: que los rasgos adquiridos se pueden transmitir a la siguiente generación.
El defensor más conocido de esta hipótesis fue el naturalista francés del siglo XIX Jean-Baptiste Lamarck.
Quien reflexionó que las jirafas desarrollaron sus cuellos distintivos al esforzarse para alcanzar ramas altas, lo que provocó que cada generación creciera cuellos ligeramente más largos.
Esa idea pronto fue desacreditada. Gregor Mendel, un monje austríaco aficionado a cultivar guisantes. Descubrió que rasgos como la altura, la forma de la vaina y el color de la flor dependían de «características invisibles».
Que las plantas heredaban y transmitían, y que estas características heredadas no cambiaban por el entorno. El eventual descubrimiento de ADN y genes reforzó esos hallazgos.
Memoria epigenética
Pero en 2005, un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Washington notó algo que no cuadraba.
Un investigador postdoctoral descubrió que las ratas macho cuyas tatarabuelas habían sido inyectadas con metoxicloro y vinclozolina, pesticidas comunes, eran infértiles.
Eso podría haberse explicado por un cambio genético en estos descendientes, pero no hubo signos de mutaciones en estos ratones.
Los investigadores publicaron los hallazgos en la revista Science.
Otros equipos han informado efectos similares del DDT, el combustible para aviones y una lista cada vez mayor de productos químicos, todo ello sin cambios en el ADN.
En cambio, lo que han encontrado son los llamados cambios epigenéticos, modificaciones químicas que controlan qué genes se activan o desactivan.
En el estudio que aquí comentamos se adoptó un enfoque más controlado para examinar este patrón de herencia.
Los investigadores plantaron cambios epigenéticos precisos cerca de dos genes asociados con la obesidad y el colesterol alto, Ankrd26 y Ldlr.
Para ello, los científicos manipularon células madre embrionarias para desencadenar una modificación química, Conocida como metilación en las regiones del ADN que controlan la activación de ambos genes.
La metilación silencia los genes. Si el ADN es el libro de la vida, las marcas de metilación son notas en los márgenes que le indican que se salte un párrafo.
Y los investigadores encontraron que los ratones machos y hembras transmitieron estas marcas silenciadoras durante hasta seis generaciones.
Estos cambios también tuvieron claros efectos metabólicos.
Los animales con Ankrd26 silenciado eran constantemente obesos y tenían niveles más altos de leptina.
Una hormona supresora del apetito que aumenta durante la obesidad para contrarrestar el aumento de la grasa corporal. Y los ratones con Ldlr silenciada tenían colesterol alto.
Este es un paso muy significativo, para demostrar que hay algo de memoria epigenética.
Y que las células son capaces de identificar aquellas regiones que fueron metiladas en el pasado y que pueden volver a metilarse más adelante”.
Explica Raquel Chamorro-Garcia, especialista en epigenética transgeneracional en la Universidad de California, Santa Cruz, que no participó en el estudio.
Exactamente cómo resurgen las modificaciones, y por qué se debilitan después de varias generaciones. Sigue siendo una pregunta que los investigadores no entienden completamente.
No obstante, todavía es pronto para reformular las teorías evolutivas actualmente aceptadas.
“El problema es saber si este tipo de modificaciones «experimentales», por tanto dirigidas, ocurren en la naturaleza.
Es decir, conocer la incidencia y frecuencia de aparición y su valor como mecanismo de modificación con efecto evolutivo.
Teniendo en cuenta que en cualquier caso no cambian los genes en sus secuencias de ADN, y las modificaciones epigenéticas son reversibles”.
Explica sobre el tema el Dr. Nicolás Jouve, catedrático emérito de genética de la Universidad de Alcalá de Henares.
“Esto no debe servir para pensar en que el ambiente modifica el genoma y permite una interpretación lamarckiana de la evolución.
En ningún caso las mutaciones (en este caso epimutaciones) son preadaptativas.
Si realmente hay una epigenética transgeneracional y las epimutaciones producen efectos en la expresión de los genes de los mamíferos.
Luego habrán de pasar por el filtro de la selección natural, o su permanencia tras mecanismos de deriva genética.
Si las alteraciones son buenas se seleccionarán a favor y se mantendrán.
Y si no lo son se perderán, y esto, no se demuestra en el trabajo de Belmonte.
Por tanto ni invalida la acertada teoría de la selección natural de Darwin, ni avala la teoría de Lamarck sobre la acción del ambiente como modelador de los caracteres adquiridos”.
Implicaciones éticas
Estos descubrimientos en epigenética transgeneracional tienen implicaciones de interés ético en relación con la edición genética.
Es decir, la modificación del genoma con fines terapéuticos.
Así, se consideraba que modular la expresión de los genes mediante la alteración de los patrones epigenéticos, era más seguro que la modificación de la secuencia genética.
En ningún caso se ha relacionado con la edición genética germinal, que es la forma más controvertida de edición genética.
Que implica la transmisión de los cambios genéticos a la descendencia, entre otras cosas.
No obstante, los nuevos hallazgos nos llevan a replantearnos el concepto de modificación genética germinal.
Será necesario seguir los avances en el campo de la epigenética transgeneracional desde la bioética a la hora de evaluar las intervenciones terapéuticas que se planteen sobre el ser humano y que impliquen una modificación epigenética.
Fuente: https://www.statnews.com/2023/02/07/epigenetics-obesity-mouse-study/
