Blanca Rueda es una joven investigadora alcalaína
que trabaja en uno de los campos más innovadores de la biomedicina, la
genética de las enfermedades autoinmunes. Diplomada en Enfermería y
licenciada posteriormente en Biología, comenzó su carrera investigadora
en el Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra de Granada,
donde realizó su tesis doctoral sobre las bases genéticas de la
enfermedad celíaca. Su trabajo se vio recompensado el año pasado con la
concesión del premio Julia Bodmer, que otorga la Sociedad Europea de
Inmunogenética a los jóvenes investigadores más prometedores. Blanca ha
tenido la amabilidad de conceder esta entrevista a Pasaje a
la Ciencia en la que nos habla sobre las enfermedades
autoinmunes y sus trabajos de laboratorio.
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Siempre empezamos nuestras entrevistas
interesándonos por la historia académica de nuestros colaboradores. ¿En
qué centros te formaste aquí, en Alcalá la Real? ¿Y por qué decidiste
estudiar Enfermería y posteriormente Biología?
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Inicié mis estudios primarios en el colegio Cristo
Rey y después, continué con la educación secundaria en el instituto
Alfonso XI. Cuando acabé me gustaba mucho la biomedicina y Enfermería
era una carrera muy atractiva porque se hacía en tres años y,
supuestamente, tenía facilidades a la hora de luego trabajar; además,
me gustaba. Estudié Enfermería en la Escuela del Hospital Universitario
Virgen de las Nieves de Granada y cuando acabé la carrera quise seguir
formándome. Enfermería es una diplomatura y yo quería tener una
licenciatura. Una de las asignaturas que más me gustaba en el Instituto
era la Biología; de hecho, era una de mis favoritas. Así que decidí
estudiar Biología. Y lo hice de una manera bastante asequible porque
cuando acabé Enfermería tuve la posibilidad de hacer un curso puente,
en el que se unían primero y segundo, al año siguiente pasabas a
tercero y después a cuarto y quinto. Durante ese tiempo, en el verano
trabajaba de enfermera y en el invierno estudiaba. Cuando acabé la
licenciatura quise continuar mi formación y así fue como entré en la
investigación.
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Tras
acabar tu licenciatura comenzaste a investigar en tu doctorado. ¿Qué
nos puedes decir acerca de tu tesis doctoral? ¿Cuál fue el tema de tu
trabajo? |
Tras
acabar Biología contacté con el grupo con el que ahora trabajo, que
pertenece al Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra. Este
es un centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, una
institución pública que está dedicada exclusivamente a la
investigación. Allí contacté con el doctor Javier Martín, mi jefe
actual, quien trabajaba en genética de las enfermedades autoinmunes,
sobre todo en la artritis reumatoide. Cuando llegué al laboratorio
empezamos a recibir muestras de enfermedad celíaca, y como había otra
compañera que estaba trabajando con la artritis reumatoide, a mí me
asignaron la enfermedad celíaca. Empecé a trabajar sobre sus bases
genéticas y ese fue el tema de mi tesis doctoral. Durante ese periodo
también trabajé con otras enfermedades, como la artritis reumatoide.
Finalmente, en 2006 leí mi tesis doctoral y todavía sigo trabajando en
investigación, pero ahora centrándome en otra enfermedad, la
esclerodermia.
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Supimos
de ti y de tus trabajos de investigación gracias a la prensa, al
conocer que te habían concedido el premio Julia Bodmer. ¿Por qué te lo
dieron y qué ha supuesto para ti? |
Con
respecto al premio Julia Bodmer se da una casualidad muy bonita y es
que en esta semana hace justo un año que me lo dieron, fue el día 5 de
mayo del año pasado. Así que cuando vi que teníamos la entrevista esta
semana me alegré de la coincidencia. El premio Julia Bodmer es un
premio que otorga la Sociedad Europea de Inmunogenética a jóvenes
investigadores en esta disciplina. Se hace una convocatoria a nivel
europeo, los investigadores mandan su currículo que
es evaluado por un comité y se concede el premio a los mejores. Mandé
el mío y consideraron que era en ese momento el mejor y me lo
concedieron. El acto fue en Barcelona el año pasado. Tuve que dar una
pequeña charla en inglés sobre mi trabajo y me dieron una plaquita.
Para mi fue un orgullo muy grande porque significaba el reconocimiento
al trabajo diario que no siempre se reconoce, porque la investigación
normalmente es un campo bastante cerrado a los ojos de los demás.
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Ya
en la actualidad, ¿nos puedes comentar brevemente en qué consiste tu
actividad investigadora? |
Sigo
trabajando en genética de enfermedades autoinmunes, principalmente
sobre la esclerodermia, intentando identificar qué factores genéticos
son los que predisponen a esta enfermedad. La genética es un aspecto
muy importante en las enfermedades autoinmunes pero que todavía se
conoce muy poco. Sin embargo, cada vez se conoce mejor el genoma
humano, su variabilidad, y eso nos está permitiendo avanzar cada vez
más con respecto a lo que se conocía hace unos años.
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Hablemos,
entonces, de enfermedades autoinmunes. ¿Por qué se caracterizan estas
alteraciones y cuáles son las más frecuentes? |
Como
vosotros sabéis, nuestro sistema inmune esta diseñado para defender al
organismo de ataques extraños, de infecciones por virus, bacterias...
Es un sistema de defensa contra agentes extraños. En las enfermedades
autoinmunes, por distintos motivos, el sistema inmune se equivoca y
ataca estructuras del propio organismo. Éstas pueden ser de distinto
tipo como las articulaciones en la artritis reumatoide, el páncreas en
la diabetes, el intestino en la enfermedad celíaca, la piel o
estructuras internas en la esclerodermia. Ese es el motivo por el que
se producen las enfermedades autoinmunes, por un ataque del sistema
inmune a estructuras del propio organismo.
Las enfermedades autoinmunes más frecuentes son la artritis reumatoide,
el lupus eritematoso sistémico, la enfermedad celíaca y la enfermedad
de Crohn. Las menos extendidas son la esclerodermia y la espondilitis
anquilosante. Son, en conjunto, enfermedades bastante prevalentes en la
población; se calcula que afectan a un 5% de individuos a nivel
mundial, en muchos casos a personas jóvenes en edad de trabajar.
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De
las patologías que has mencionado nos ha llamado la atención la
enfermedad celíaca, sobre la que trabajaste en tu tesis doctoral. Ésta,
relacionada con el gluten, se manifiesta con un acortamiento de las
vellosidades intestinales que reduce la capacidad de absorción en este
órgano. ¿Es el gluten responsable de esta atrofia o, por el contrario,
la atrofia es la responsable de que no se pueda absorber el gluten y
cause la enfermedad celíaca? |
El caso
de la enfermedad celíaca es muy llamativo porque, a diferencia del
resto de las enfermedades autoinmunes, es la única en la que se ha
podido identificar el factor ambiental que la desencadena, que es el
gluten. Esta proteína es la que hace que se altere el sistema inmune y
el resultado es un ataque al intestino delgado que provoca el
acortamiento de las vellosidades; no al revés, como planteáis en la
última parte de la pregunta. |
La
enfermedad celíaca se suele diagnosticar en niños pequeños. ¿Es una
enfermedad con la que se nace o se desarrolla posteriormente? Y esto
nos lleva a otra pregunta: ¿existen enfermedades autoinmunes congénitas? |
La
enfermedad celíaca se desarrolla en niños pequeños porque el gluten es
un factor ambiental que entra en contacto con nosotros en etapas
tempranas de la vida, en cuanto empezamos a tomar alimentos distintos a
la leche materna. Por eso es muy fácil que aparezca en niños pequeños.
Pero también existe enfermedad celíaca en adultos e incluso hay muchas
personas que la tienen y no lo saben; esto es debido a que el rango de
manifestaciones clínicas que se puede dar es muy amplio: hay personas
que presentan una respuesta inmune muy fuerte y entonces se desarrolla
la enfermedad, pero en otros casos el ataque es un poco más suave y los
síntomas no son tan importantes. Es, por tanto, una enfermedad que
puede aparecer a todo lo largo de la vida.
Respecto a la segunda cuestión, para que una enfermedad autoinmune se
desarrolle es necesario que el individuo sea genéticamente susceptible
y que entre en contacto con un factor ambiental o con otros que
llamamos estocásticos o de azar. Por tanto podemos decir que nacemos
con la predisposición hacia la enfermedad. El motivo por el cual, a
veces, no se desarrolla la enfermedad es porque esos elementos de azar
no interaccionan entre sí y con los genes implicados en ella. En ese
sentido podemos decir que las enfermedades autoinmunes sí son
congénitas, se heredan, están en nuestros genes. Lo que ocurre es que
no siempre se dan los eventos necesarios para que se desarrollen.
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En
la actualidad estás trabajando sobre la esclerodermia, una enfermedad
que se caracteriza por el depósito de colágeno en determinados órganos,
como la piel. ¿Supone este aumento de colágeno la modificación de la
actividad de los genes responsables de la producción de esta proteína? |
La causa
de la esclerodermia no es una modificación a nivel genético de la
producción de colágeno, sino que tras el daño que se produce en los
tejidos ocasionado por la enfermedad autoinmune se produce una
respuesta exagerada en la piel. Hay unas células en ésta, los
fibroblastos, que reaccionan secretando colágeno de manera anormal y
por eso se produce el depósito de esta proteína y, en consecuencia, la
rigidez y la tirantez de la piel características de la enfermedad. Por
tanto, en la esclerodermia no está modificada la producción de colágeno
a nivel genético, sino el funcionamiento del sistema inmune. El sistema
inmune reconoce como extrañas estructuras de la piel y eso genera una
respuesta semejante a la que tiene lugar cuando se forma una cicatriz:
el organismo intenta reparar el tejido aumentando la producción de
colágeno.
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El
lupus eritematoso sistémico y la esclerodermia se dan con más
frecuencia en las mujeres, mientras que la espondilitis anquilosante
aparece con más frecuencia en los hombres. ¿En qué radican las
diferencias entre los sexos en cuanto a la expresión de las diferentes
enfermedades autoinmunes? Si es una cuestión hormonal, ¿cómo influyen
las hormonas en estos procesos? |
Como
habéis comentado, las enfermedades autoinmunes son mucho más
frecuentes, casi todas ellas, en las mujeres que en los hombres, casi
siempre con una razón de 3 a 1, es decir, tres veces más frecuentes en
las mujeres que en los hombres. El motivo exacto por el que esto ocurre
todavía no se sabe; se cree que puede ser por factores hormonales; ya
sabéis que las mujeres sufrimos cambios hormonales a lo largo de
nuestro ciclo vital; también se piensa que el embarazo puede afectar al
sistema inmune y ser un factor de riesgo para el desarrollo de las
enfermedades autoinmunes. Pero todavía no se sabe con exactitud por qué
es así. Es algo que aún está bajo investigación. Se cree que factores
hormonales como los estrógenos o las hormonas del embarazo pueden
influir pero todavía no sabemos cómo. Parece más bien un tema ambiental
dentro del organismo de la mujer, bien por cuestiones hormonales, bien
por el embarazo, aunque no se sabe todavía.
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¿Qué
efectos tiene el estrés sobre la aparición o la gravedad de los
síntomas de las enfermedades autoinmunes? ¿Qué mecanismos hacen que
influya en su evolución? |
El
estrés es muy importante en las enfermedades autoinmunes y, aunque
todavía no se conoce exactamente cual es la relación entre ambos, sí se
sabe que cuando hay pacientes diagnosticados de una enfermedad
autoinmune y están en una situación de estrés se agravan los síntomas e
incluso puede aparecer un brote. Una persona manifiesta los síntomas,
se le pone un tratamiento, remite la enfermedad y luego, de repente,
ésta se agrava. Muchos de esos brotes se asocian con el estrés.
Se sabe que existe una estrecha relación entre el sistema nervioso y el
sistema inmune; hay una serie de mediadores, de neurotransmisores, que
son capaces de actuar tanto a nivel del sistema nervioso como a nivel
del sistema inmune. Se cree que ésta puede ser la relación entre el
estrés y la autoinmunidad, aunque todavía es un campo que está bajo
investigación.
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En
todos los documentos que hemos estudiado para preparar esta entrevista
hemos encontrado referencias al sistema HLA, relacionado no sólo con
los transplantes sino también con las enfermedades autoinmunes. ¿Qué es
el sistema HLA? ¿Qué papel desempeña en la respuesta inmune? |
El
sistema HLA es un conjunto de genes que está localizado en el cromosoma
6; dentro de ese gran grupo hay tres clases de genes: los genes de
clase I, los genes de clase II y los genes de clase III. Estos últimos
codifican moléculas del sistema inmune que actúan en la respuesta
inflamatoria y en la defensa contra las infecciones. Los genes de clase
I y clase II (HLA I y HLA II) codifican para moléculas de superficie
que se expresan en distintos tipos de células del organismo y cuya
función es presentar péptidos antigénicos. Las moléculas de tipo I
presentan péptidos antigénicos que están en el citosol de las células,
mientras que las de clase II presentan péptidos que entran en la célula
por la vía endocítica. Por ejemplo, si un virus entra en una célula es
fragmentado en trozos que se unen a las moléculas HLA; posteriormente,
éstas van a la superficie de la célula y presentan el péptido del
virus. De esta forma, las células del sistema inmune que circulan por
todo el organismo reconocen fragmentos del virus unido a las moléculas
HLA y actúan para eliminar las células infectadas.
Las moléculas de clase II, al estar en otra vía, además de presentar
péptidos de virus o de bacterias, pueden presentar péptidos o moléculas
del propio organismo. En el caso de que células del sistema inmune
reconozcan como extraños esos péptidos propios situados en la
superficie, atacan a nuestras propias células dando lugar a la
respuesta autoinmune.
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Existen
muchos tipos diferentes de moléculas HLA que se combinan de modo único
en cada individuo. ¿Qué relación tienen estas variantes del sistema HLA
con las enfermedades autoinmunes? ¿Cómo se establece esa relación? |
Efectivamente
existe relación entre determinadas enfermedades autoinmunes y diversos
alelos del sistema HLA. Esta relación se ha dilucidado gracias a
estudios genéticos. Comparando pacientes con enfermedades autoinmunes
con controles sanos se ha observado que determinados alelos de los
genes HLA son muchísimo más frecuentes en los enfermos que en los
individuos sanos. De ahí la relación entre ambos. No para todas las
enfermedades autoinmunes se asocian los mismos alelos HLA. Hay alelos
que predisponen a la artritis reumatoide y otros al lupus, otros a la
enfermedad celíaca. Por el contrario, otros sí son comunes para
distintas enfermedades autoinmunes.
Los genes HLA se heredan juntos, es lo que se conoce como desequilibrio
de ligamiento; están muy unidos y se heredan como un bloque. Cada uno
heredamos un bloque que procede de nuestro padre y otro que procede de
nuestra madre. De ahí que se pueda expresar un amplio repertorio de
moléculas HLA.
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¿Por
qué si los antígenos de histocompatibilidad están en todas las células
del cuerpo, únicamente se lleva a cabo el ataque autoinmune a
determinados tipos celulares? |
Tengo
que hacer un matiz: si bien los antígenos HLA de clase I se expresan en
la mayoría de las células del organismo, los de clase II sólo se
expresan en células del sistema inmunitario. Y éstos son los que
presentan péptidos propios. El sistema inmune sólo va a atacar las
células que presentan péptidos propios; por ejemplo, en el caso de la
diabetes tipo I se ataca sólo a las células beta pancreáticas. Esto se
debe a que ciertos grupos de células inmunitarias alteradas reconocen
un péptido que únicamente está en la superficie de las células beta, el
cual todavía no se ha identificado. Cuando lo reconocen como extraño el
sistema inmune ataca y destruye a estas células provocando la diabetes.
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Además
de los antígenos HLA, otra molécula implicada en las enfermedades
autoinmunes es el interferón, que se produce en respuesta a la
infección por virus y que tiene un efecto protector ya que interfiere
en la replicación de su material genético. Parece que los niveles de
interferón se encuentran alterados en determinadas enfermedades
autoinmunes. ¿En qué consiste la alteración, cómo se lleva a cabo y
cuáles son sus efectos? |
Los
interferones son unas de las moléculas que segrega el sistema inmune en
respuesta a infecciones, como las de los virus. Pertenecen a una
familia de citoquinas. ¿Por qué se producen en las enfermedades
autoinmunes? En éstas los niveles de interferones y de otras moléculas
inflamatorias están muy elevados porque la respuesta que se produce es
similar a la que tiene lugar cuando entra un virus, pero frente a
nuestro propio organismo. Estos niveles se incrementan porque nuestro
organismo intenta eliminar algo que cree que es extraño. Como no
consigue hacerlo porque el antígeno está dentro de nuestro propio
organismo, la respuesta se prolonga indefinidamente y los niveles de
estas moléculas están siempre alterados dañando los tejidos.
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Otro
concepto relacionado con las enfermedades autoinmunes es el de la
tolerancia. ¿En qué consiste exactamente esta tolerancia? ¿Cómo se
lleva a cabo este proceso? |
La
tolerancia es el mecanismo que tiene el sistema inmune para, digamos,
enseñar a sus células a distinguir lo propio de lo extraño. Es un
mecanismo muy complicado que tiene lugar en los órganos linfoides
primarios, como el timo y la medula ósea, así como en otras partes del
cuerpo y que consiste en que cuando el sistema inmune detecta una
célula que reconoce algo propio la intenta eliminar o dejarla inactiva.
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Entones,
¿qué sucede con la tolerancia en las enfermedades autoinmunes? ¿Es éste
el único proceso implicado en este tipo de patologías o, por contrario,
hay algún otro factor más? |
En los
procesos autoinmunes, por distintos motivos, falla la tolerancia y hay
células que escapan de esos mecanismos y reconocen estructuras propias
no identificándolas como tales produciéndose la enfermedad. Pero
también están implicados los autoanticuerpos que se producen por otro
tipo de células del sistema inmune, los linfocitos B. Normalmente, los
linfocitos B producen anticuerpos que reconocen estructuras extrañas,
como virus, bacterias, etc. para eliminarlos. Pero en el caso de la
autoinmunidad, los linfocitos B producen autoanticuerpos que reconocen
estructuras del propio organismo como extrañas. Ambos procesos, por
tanto, están relacionados con la autoinmunidad.
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Algunas
enfermedades autoinmunes se desencadenan tras sufrir infecciones por
determinados virus. ¿Qué papel desempeñan las enfermedades infecciosas
como desencadenantes de los procesos autoinmunes? |
Las
infecciones se engloban dentro de los factores ambientales que pueden
predisponer a la autoinmunidad pero no se sabe con exactitud el
mecanismo por el que pueden facilitar que en una persona se produzca la
respuesta autoinmune. Algunos investigadores apuntan a que puede ser el
disparo, la señal de salida para que se inicie esa respuesta exagerada
frente a estructuras propias. Pero con exactitud no se conoce el
mecanismo.
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Otra
de las hipótesis que se ha considerado para explicar la relación entre
infecciones y enfermedades autoinmunes es el mimetismo molecular. ¿En
qué consiste? |
Exactamente.
En algunos casos se ha hablado de la semejanza entre determinados
antígenos de los virus y antígenos propios, por lo que al atacar a los
virus se podría producir también un ataque a nuestras propias células;
el mimetismo molecular consiste en ese parecido entre moléculas capaces
de desencadenar la respuesta inmune. Se sabe que existe ese mecanismo,
de hecho los virus lo utilizan para escapar del sistema inmune, pero su
relación con la autoinmunidad todavía no está muy establecida.
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Sabemos
que investigas sobre las bases genéticas de las enfermedades
autoinmunes. ¿Cómo se puede saber que una determinada enfermedad tiene
un componente genético? ¿Cómo se investigan las bases genéticas de las
enfermedades? |
Cuando
se sospecha que una enfermedad tiene un componente genético lo que se
hace es llevar a cabo estudios familiares. Consisten en analizar las
familias de individuos que presentan una determinada enfermedad
autoinmune y se analiza si existen otros miembros de esa familia
afectados por enfermedades autoinmunes, o si la enfermedad se ha
heredado de padres a hijos. También se realizan estudios en gemelos,
monozigóticos y dizigóticos. Los primeros son los idénticos. Se estudia
si en estos gemelos hay una mayor probabilidad de tener una enfermedad
autoinmune con respecto a los gemelos dizigóticos que son distintos,
que se parecen como hermanos normales. Una vez que se han hecho todos
esos estudios y se determina que hay una mayor probabilidad de
aparición de esa enfermedad dentro de esas familias y dentro de esos
hermanos, se dice que la enfermedad tiene un componente genético. A
partir de ahí hay que investigar cuáles son los factores genéticos que
se asocian con la enfermedad.
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En
este curso hemos estudiado las leyes de la herencia de Mendel y hemos
visto que algunas enfermedades se transmiten respondiendo a esos
principios. ¿Cuál es el componente genético de las enfermedades
autoinmunes? ¿Hay alguna que responda a una herencia mendeliana típica? |
El
componente genético es muy importante en estas enfermedades. Se
caracterizan porque en un individuo genéticamente susceptible, la
combinación de determinados factores ambientales, interactúa con los
genes y da lugar a la alteración de la respuesta inmune. Las
enfermedades autoinmunes se definen como enfermedades genéticamente
complejas; esto quiere decir que no existe una herencia mendeliana
típica. La herencia mendeliana se da cuando un gen se altera con una
mutación y da lugar a una enfermedad. En el caso de las enfermedades
autoinmunes esto no es así. No es sólo un gen el que causa la
enfermedad; se cree que son diversos genes que contribuyen un poquito a
la carga genética de la enfermedad y todos esos genes alterados dan
lugar a la aparición de la respuesta inmune. Por eso se las llama
enfermedades genéticamente complejas, porque no es sólo un gen el que
la desencadena, sino muchos genes que están alterados y dan lugar a la
alteración del sistema inmune.
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También
hemos visto en el tema de genética cómo la expresión de un carácter
depende tanto de los genes como del ambiente. Antes has comentado el
papel de determinados factores ambientales sobre las enfermedades
autoinmunes, como el estrés o las hormonas en el caso de las mujeres.
¿Cuánto hay de genético y cuánto de ambiente en las enfermedades
autoinmunes? |
Se sabe
que hay factores genéticos y ambientales que dan lugar a la aparición
de la autoinmunidad; pero, ¿cuánto, a un nivel cuantificable? No se
conoce con exactitud; no se sabe exactamente el número de genes o el
número de factores ambientales que son necesarios para que aparezca la
enfermedad. Respecto a los factores ambientales asociados a
enfermedades autoinmunes, como ya hemos comentado antes, el gluten se
sabe que predispone a la enfermedad celíaca; con respecto al resto de
enfermedades autoinmunes aún conocemos muy poco. Se piensa que podrían
ser infecciones por virus, exposiciones ambientales a metales pesados;
el fumar también se ve muy asociado a las enfermedades autoinmunes.
También hemos hablado del embarazo, de los cambios hormonales... Todos
estos factores ambientales se cree que están influyendo, pero cómo, aún
no se sabe.
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También
nos gustaría que nos hablases acerca de cómo llevas a cabo tu trabajo
sobre la enfermedad autoinmune. ¿Cómo desarrolláis vuestra labor
investigadora y cuáles son las técnicas que utilizáis en vuestros
trabajos? |
Hacemos
estudios denominados de asociación, en los que se compara un grupo de
pacientes que tienen la enfermedad autoinmune, diagnosticados en el
hospital, con un grupo de controles sanos. De ambos recibimos muestras,
de sangre o de saliva, y de ellas hacemos una extracción de ADN. Para
ello rompemos las células y lo hacemos precipitar; obtenemos grandes
cantidades que diluimos y guardamos. En ese ADN estudiamos lo que se
conoce como “marcadores genéticos”; estos son variaciones en el ADN
perfectamente localizadas y diferentes entre individuos, como son
cambios de un nucleótido por otro en la secuencia de un gen. Para
analizar estos marcadores utilizamos una técnica conocida como reacción
en cadena de la polimerasa (PCR), que consiste en amplificar muchísimas
veces una zona del ADN donde sabemos que está ese marcador genético.
Cuando disponemos de muchas copias lo podemos estudiar mediante
secuenciación, es decir, averiguando el orden de los nucleótidos en el
ADN. Otras técnicas se basan en enzimas de restricción; éstas cortan
los fragmentos de ADN donde está la variante genética y según el corte
que se haya producido con esta enzima podemos conocer el genotipo del
individuo.
Estas técnicas son un poco antiguas. Ahora usamos otras más modernas,
que nos permiten analizar muchos más individuos de una sola vez y mucho
más rápido. Están basadas en la fluorescencia. Para ello se diseñan
oligos, pequeñas secuencias de ADN complementarias a la zona que
queremos estudiar que sirven para delimitarla, y luego una sonda; esta
es una pequeña secuencia de ADN específica para cada variante. Por
ejemplo, si el cambio es una adenina por una timina se hace una sonda
para cada una de ellas y se marca con un color distinto. Se somete a
reacción con el ADN amplificado por la reacción en cadena de la
polimerasa y se observa cuál es el color de la sonda que se ha fijado.
De esta manera se puede estimar el genotipo de cada individuo para ese
marcador genético. Cuando tenemos todos los genotipos se cuentan los
que hay en los pacientes y en los controles, se comparan ambos grupos y
se valora por métodos estadísticos si las diferencias entre ambos son
significativas. Si es así, decimos que el marcador está relacionado con
la enfermedad.
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En
el caso de la especie humana existen 46 cromosomas, cada uno de ellos
con un número muy elevado de genes; antes te has referido a la
localización exacta de determinados genes en cromosomas concretos.
¿Cómo se hace un rastreo cromosómico, es decir, cómo se identifican
cromosomas y regiones cromosómicas asociadas a las enfermedades
autoinmunes? ¿Cómo se selecciona un gen candidato? |
Sabemos
que hay una enfermedad genética, y ahora ¿qué genes estudiamos? Hace
poco se publicó la secuencia completa del genoma humano y se cree que
hay unos 33000 genes. De todos esos, ¿cuáles estudiamos? Los
investigadores que nos dedicamos a la inmunogenética tenemos dos
estrategias, dos posibilidades a la hora de seleccionar los genes
candidatos. Una se conoce como estrategia funcional en la que los genes
que se seleccionan son aquellos implicados en las vías patogénicas de
la enfermedad. Nosotros sabemos que hay una vía que está alterada, que
es la vía del sistema inmune, y entonces de esa vía seleccionamos genes
candidatos. La otra estrategia se conoce como posicional. Consiste en
seleccionar genes que están dentro de regiones cromosómicas que se
asocian con la enfermedad en rastreos sistemáticos del genoma. Gracias
al avance que se está produciendo en el conocimiento de la variabilidad
del genoma humano y en las técnicas de genotipado, se han llegado a
identificar en el genoma humano hasta 11 millones de SNPs (del inglés
single nucleotide polimorphism) y de variables genéticas. Los SNPs son
cambios en una sola base que se sabe en qué gen están, en qué cromosoma
se localizan. Los rastreos cromosómicos se hacen investigando
muchísimos de esos SNPs a lo largo de todo el genoma humano. En el
mercado hay plataformas que permiten estudiar hasta 500.000 SNPs en un
individuo. Aplicando estas técnicas a cada individuo, se estudian todos
esos polimorfismos y se comparan los pacientes con los controles. Si se
ve que hay una asociación muy significativa se dice que esa región del
genoma humano se relaciona con la enfermedad. Ese polimorfismo, por el
desequilibrio de ligamiento, está asociado a una zona muy amplia donde
hay muchos genes. Por lo tanto el siguiente paso es investigar qué
genes hay en esas regiones y se hace un mapeo fino para ver cuál de
esos genes está asociado con la enfermedad. Es una estrategia compleja
pero que está dando muchos resultados. Estas plataformas aún no son
asequibles para grupos de investigación pequeños como el nuestro, por
su elevado coste, así que nuestra estrategia principal es la de los
genes candidatos funcionales. También nos basamos en la información que
otros investigadores a nivel internacional aportan sobre rastreos
cromosómicos.
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Entre
los genes que se han relacionado con las enfermedades autoinmunes hemos
visto en tus artículos que has trabajado con uno llamado PTPN22 o con
el promotor del gen de la hemooxigenasa. ¿Qué hacen exactamente estos
genes y cómo se relacionan con la enfermedad autoinmune? |
El gen PTPN22
codifica una molécula que interviene en la señalización, en la vía de
comunicación entre los linfocitos T que son unas de las células
encargadas de la respuesta inmunitaria. Uno de los polimorfismos
descritos en este gen (R620W) da lugar a un cambio de aminoácidos y se
observó que estaba asociado a la diabetes de tipo I. Nos pareció muy
interesante y lo estudiamos en diversas enfermedades. Una compañera
estudió este polimorfismo en artritis reumatoide en una muestra de casi
mil pacientes con respecto a 1000 controles. Comprobó que el alelo T,
que es muy poco frecuente, y que produce el cambio de un aminoácido en
la proteína, se asociaba con mayor susceptibilidad a la artritis
reumatoide. Yo lo estudié en la enfermedad celíaca, otra compañera lo
estudió en el lupus y vimos cómo ese gen se asociaba con unas
enfermedades autoinmunes y con otras no. Es algo que todavía está bajo
debate, por qué predispone frente a unas enfermedades sí y otras no.
El gen de la hemooxigenasa I es un gen protector que tiene muchos
efectos beneficiosos en el organismo. A nivel del sistema inmune tiene
un efecto antiinflamatorio muy importante por lo que nos pareció
interesante estudiarlo. Se había descrito una variante genética en el
promotor de ese gen, no en los aminoácidos de la proteína que codifica.
Los promotores son zonas que regulan la actividad de los genes, por lo
que cambios en esas regiones pueden hacer que el gen se exprese más o
menos. La variante consiste en una serie de repeticiones de nucleótidos
que afectaba a la actividad del promotor y se asociaba con enfermedades
cardiovasculares.
Decidimos estudiarlo en artritis reumatoide por los efectos
beneficiosos que tiene la hemooxigenasa en la artritis: disminuye la
producción de mediadores pro inflamatorios y, por tanto, la
inflamación. Procedimos con las técnicas que os he contando antes y
comprobamos que había una diferencia en una serie de alelos de ese
polimorfismo entre los pacientes y los controles. Observamos que
ciertos alelos tenían un efecto de protección y otros de
susceptibilidad. Ese fue el trabajo que hicimos de hemooxigenasa I.
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¿Se
sabe siempre el papel que desempeña en la enfermedad el cambio genético
observado? |
No
siempre. Hay cambios genéticos que se traducen en cambios en la
secuencia de aminoácidos de la proteína por lo que puede cambiar su
funcionalidad, En otros, como en el caso de la hemooxigenasa I, los
cambios no se producen en la proteína sino en regiones que regulan la
actividad de ese gen; esos cambios son importantes porque pueden
aumentar la expresión del gen o disminuirla.
Pero también hay polimorfismos que aunque se conoce que están asociados
a una determinada enfermedad no sabemos el efecto que ese marcador
genético tiene sobre la actividad de la proteína. Hay muchos estudios
genéticos que se quedan ahí, en determinar que un marcador genético se
relaciona con cierta enfermedad y no van más allá.
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Y
estas variaciones genéticas que nos has comentado ¿aparecen únicamente
en los enfermos o, por el contrario, también aparecen en los individuos
sanos? ¿Se hace este tipo de estudios? |
Las
variantes asociadas a la enfermedad aparecen en los enfermos, pero
también en los controles sanos. No olvidéis que siempre estudiamos
ambos tipos de individuos. Por ejemplo, respecto a los genes HLA que
predisponen a la enfermedad celíaca, aparecen en un porcentaje bastante
alto de la población sana. Lo que sucede es que no sólo son los genes
los que causan la enfermedad, son necesarios factores ambientales y
ciertas interacciones, ciertos contactos de esos genes entre sí y con
el ambiente para llegar a la respuesta inmune alterada.
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Nos
has hablado de muchos factores implicados en las enfermedades
autoinmunes: promotores genéticos que afectan a la expresión de los
genes, antígenos HLA, cambios genéticos que pueden afectar a un sólo
nucleótido y a una sóla proteína, genes asociados con los
interferones... ¿Existe un modelo común para todas las enfermedades
autoinmunes? En caso afirmativo ¿cuál puede ser ese modelo común a
todas las ellas? |
Esa
es una de las hipótesis que se baraja; lo que hay en común en las
enfermedades autoinmunes es la existencia de factores genéticos y
factores ambientales que interactúan entre sí y dan lugar al desarrollo
de la enfermedad. Algunos factores genéticos podrían ser comunes para
varias enfermedades autoinmunes, como sucede con el gen PTPN22;
sin embargo, hay otros factores genéticos que son distintos o que son
independientes para cada enfermedad. Por tanto un modelo común, como
modelo general, no existe. Hay rasgos que son comunes para unas
enfermedades mientras que otros son específicos para otras.
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Y
ya para acabar, hablemos de aspectos prácticos en relación con el
tratamiento de las enfermedades autoinmunes. De todo lo que nos has
comentado se desprende que la dificultad de curar las enfermedades
autoinmunes radica en la dificultad de vencer el ataque de nuestras
defensas a nuestros propios antígenos. ¿Está perdida la batalla contra
la enfermedad autoinmune? ¿Cuáles son las perspectivas de futuro en la
lucha contra estas patologías? |
Yo
creo que no está perdida, para eso trabajamos nosotros. Hoy por hoy sí
es verdad que no hay manera de prevenir las enfermedades autoinmunes
porque cuando se diagnostican ya están avanzadas. Uno de nuestros
objetivos es averiguar a nivel genético si un individuo tiene
predisposición a padecer una enfermedad autoinmune; en ese caso se le
podría hacer un diagnóstico más precoz y comenzar el tratamiento mucho
antes de que los daños sean irreversibles. Ahí va encaminado nuestro
trabajo, hacia intentar establecer una serie de marcadores genéticos
que definan si una persona tiene predisposición o no hacia la
enfermedad para poder actuar de forma preventiva.
Por otra parte, nuestro trabajo al identificar genes que están
asociados a la enfermedad y que influyen sobre su desarrollo, ayuda a
diseñar nuevas dianas terapéuticas, es decir, fármacos que actúan
frenando o inhibiendo la actividad de ese gen para aliviar la
enfermedad. Como bien decís, el problema de las enfermedades
autoinmunes radica en que la causa está en nuestro propio organismo y
no se puede eliminar, lo más que se puede hacer es frenarla y eso es lo
que hacen las terapias actuales. Hay distintos fármacos que bloquean la
respuesta inflamatoria y que son los que se están dando ahora a los
pacientes. La enfermedad celíaca es un caso especial puesto que se sabe
que el gluten es el agente desencadenante; lo que se hace es recomendar
a esos pacientes que no tomen gluten y, aparte, se les da medicación
antiinflamatoria. En el resto de las enfermedades autoinmunes el
tratamiento se limita a intentar frenar la enfermedad y muchas veces es
bastante difícil porque ya está muy avanzada. Con nuestro trabajo
tratamos de dar un poco más de luz sobre estos temas, intentamos
definir marcadores genéticos de estas enfermedades que puedan ser
utilizados como factores pronósticos de la enfermedad, del riesgo de
padecerla o para diseñar nuevos fármacos. Pero aún queda mucho trabajo
por hacer en la lucha contra las enfermedades autoinmunes.
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