¿Puede darwin ayudarnos a entender el cáncer, la infertilidad o las alergias?

BarcelonaEl cáncer es seguramente el sistema darwinista más perfecto. En 1859, el naturalista británico propuso en su teoría de la evolución que los individuos mejor adaptados a un entorno específico son quienes acaban sobreviviendo y pasando sus genes a futuras generaciones. En el caso de los tumores esto se cumple a la perfección: las mutaciones que aparecen en las células compiten entre sí y, al final, aquellas capaces de resistir los tratamientos acaban desplazando al resto y proliferando. Los fármacos empleados para combatirlas terminan dejando de ser efectivos.

Ahora se ha empezado a cambiar la aproximación a los tumores y, en lugar de tratarlos con la máxima dosis de quimioterápicos para erradicar el máximo número de células cancerosas, se utilizan dosis más suaves que disminuyen la masa tumoral. Así se favorece que sean las mismas células las que respondan al tratamiento y las que mantengan bajo control a las resistentes. Como ocurre en cualquier ecosistema y para que las diferentes especies mantengan un equilibrio. Éste es un ejemplo de cómo cada vez más se empieza a aplicar la perspectiva evolutiva en medicina, una mirada que permite comprender mejor cómo la evolución influye en las enfermedades a escala molecular para avanzar hacia las terapias personalizadas o de precisión.

En Cataluña, ahora hay tres instituciones catalanas que dedicarán esfuerzos a trabajar esta aproximación. El Centro de Regulación Genómica, el departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) ​​de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y el Instituto de Biología Evolutiva (IBE: UPF-CSIC) han unido fuerzas para lanzar el primer programa de genómica médica evolutiva del mundo. Liderada por el investigador Icrea del CRG Manuel Irimia, la iniciativa cuenta con una financiación de un millón de euros para los próximos tres años, procedente del departamento de Universidades e Investigación de la Generalitat. Su objetivo es posicionar la capital catalana en la vanguardia de la innovación científica europea fomentando la colaboración con otros centros y hospitales.

"Comprender la historia evolutiva de nuestros genomas es fundamental para avanzar hacia la medicina personalizada", argumenta Irimia. "Queremos entender cómo nuestro genoma ha evolucionado, qué variantes confieren riesgo de enfermedades o resistencia a tratamientos. Y también los mecanismos que permiten a los patógenos, sean virus, bacterias o incluso células tumorales, ser más agresivos o fugarse de las defensas del cuerpo", añade.

Fomentar las colaboraciones

El programa, que funcionará a través de convocatorias competitivas a las que podrán optar los grupos de investigación de las tres instituciones, combinará dos disciplinas emergentes: la medicina evolutiva, que ofrecerá el paraguas para comprender mejor las enfermedades y patógenos, y la genómica médica, que pondrá las bases genéticas de las enfermedades humanas con datos genómicos.

Es el caso del investigador del IBE Marco de Manuel, que investiga, utilizando métodos computacionales, cuáles son los mecanismos principales que hacen que aparezcan mutaciones en las células germinales (espermatozoides y óvulos) y somáticas (la resto de células del organismo) que tienen un impacto en la salud humana, bien porque son precursoras del cáncer, bien porque contribuyen a el envejecimiento. "Vemos que en las células somáticas de ratones pueden aparecer 20 o 30 mutaciones de media en un año, mientras que en los gametos masculinos y femeninos sólo hay una", señala. Y añade: "Queremos identificar qué procesos evolutivos han permitido que la tasa de mutaciones en óvulos y espermatozoides sea reducida".

Su grupo también quiere desvelar qué estrategias ha encontrado la evolución para reducir el impacto de los daños en el ADN y qué hace que algunas células acumulen más mutaciones que otras, algo que resulta interesante para entender mejor el envejecimiento o la aparición de tumores. Aunque De Manuel y su equipo hacen ciencia básica, han empezado a colaborar con el Hospital Clínic para aplicar las técnicas que han desarrollado para estudiar las mutaciones en esperma de ratones en casos de infertilidad masculina.

Más susceptibles a enfermedades

Otro ejemplo de investigación enmarcada en este programa es la de la profesora de MELIS-UPF e investigadora del IBE Elena Bosch, que investiga en diversidad humana, es decir, cómo los seres humanos podemos haber evolucionado para ser susceptibles a determinadas enfermedades y cómo podemos utilizar lo que sabemos sobre evolución para tratar estas patologías. "Estudiamos cómo algunas variantes genéticas que en un momento determinado se seleccionaron porque permitieron a los humanos sobrevivir a épocas de hambre o de escasez de recursos ahora predisponen a la obesidad y la diabetes tipo 2", explica.

Y pone otro ejemplo: el de variantes genéticas que en el pasado nos protegieron de infecciones porque generaban una respuesta rápida del sistema inmunitario pero que ahora, en un ambiente limpio y sin patógenos, nos provocan alergias y enfermedades autoinmunes.