Amparo Tolosa, Genética Médica News

El término epigenética hace referencia al conjunto de elementos que regulan la expresión de los genes sin modificar la secuencia del ADN y hacen posible que los diferentes tipos de células y tejidos expresen unos genes y no otros, y además, lo hagan en el momento adecuado.

Desde la aparición del término “epigenética” numerosos estudios han profundizado en el tema y en la actualidad existe una extensa bibliografía sobre los diferentes mecanismos epigenéticos, su participación durante el desarrollo, relación con diferentes enfermedades humanas y aproximaciones para modificarlos.

Desde Genética Médica News, hemos hecho una pequeña selección de lecturas para introducirse, actualizarse o simplemente  aprender más sobre este interesante tema.

¿En qué consiste la epigenética?

The molecular hallmarks of epigenetic control. Allis CD, Jenuwein T. Nat Rev Genet. 2016 Aug;17(8):487-500. doi: 10.1038/nrg.2016.59.

Este artículo revisa los descubrimientos de los últimos 20 años llevados a cabo en el campo de la epigenética y la evolución en los métodos de análisis y estudio utilizados.

Herencia epigenética

Transgenerational epigenetic inheritance in health and disease. Whitelaw NC, Whitelaw E. Curr Opin Genet Dev. 2008 Jun;18(3):273-9. doi: 10.1016/j.gde.2008.07.001.

Tradicionalmente se considera que únicamente aquellos cambios ocurridos en la secuencia del ADN son transmitidos a la descendencia. Sin embargo, existen evidencias de que algunas marcas epigenéticas escapan a la reprogramación del epigenoma que se produce al inicio del desarrollo y se mantienen generación tras generación. Este artículo repasa algunos de estos casos, incluyendo varios relacionados con la aparición de enfermedades.

Epigenética y enfermedad

Epigenetic modifications and human disease. Portela A, Esteller M. Nat Biotechnol. 2010 Oct;28(10):1057-68. doi: 10.1038/nbt.1685.

En este trabajo Anna Portela y Manel Esteller repasan los mecanismos epigenéticos más conocidos y algunas de las enfermedades que se producen cuando estos no funcionan correctamente o lo hacen en un momento no adecuado. Concretamente, los investigadores hablan de las alteraciones epigenéticas que se producen en cáncer, enfermedades del neurodesarrollo, enfermedades neurológicas o enfermedades autoinmunes.

Epigenética y cáncer

The cancer epigenome: Concepts, challenges, and therapeutic opportunities. Dawson MA. Science. 2017 Mar 17;355(6330):1147-1152. doi: http://dx.doi.org/10.1126/science.aam7304

El cáncer fue una de las primeras enfermedades en las que se observó una alteración en los mecanismos epigenéticos. Por esta razón, se han dedicado muchos esfuerzos a caracterizar todos los elementos epigenéticos que intervienen en el inicio, mantenimiento y progresión de un tumor. Esto ha llevado también a que sea una de las primeras enfermedades en las que se han desarrollado fármacos epigenéticos destinados a modificar el epigenoma de las células afectadas. Este artículo repasa todos estos aspectos y expone cuál es el estado actual del tema.

Epigenética en longevidad y envejecimiento

Epigenetic Mechanisms of Longevity and Aging. Sen P, et al. Cell. 2017. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.07.050

Este trabajo ofrece una revisión detallada de las diferentes evidencias que existen de la participación de los mecanismos epigenéticos en el envejecimiento en diferentes modelos animales.  Además incluye información sobre las diferentes bases de datos y herramientas informáticas relacionadas con el estudio de la longevidad y envejecimiento.

Epigenética y obesidad

Developmental Origins of Common Disease: Epigenetic Contributions to Obesity. Kappil M, Wright RO, Sanders AP. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2016 Aug 31;17:177-92. doi: 10.1146/annurev-genom-090314-050057.

En este artículo los autores exponen diferentes estudios que sugieren que las alteraciones epigenéticas influyen durante el desarrollo en la aparición de obesidad.  En ellos diferentes factores ambientales llevan a cambios moleculares modificables que  pueden reprogramar el genoma y favorecer la aparición de obesidad.

Epigenética y neurobiología

The emerging field of epigenetics in neurodegeneration and neuroprotection. Hwang JY, Aromolaran KA, Zukin RS. Nat Rev Neurosci. 2017 May 18;18(6):347-361. doi: 10.1038/nrn.2017.46.

Este artículo revisa la participación de los mecanismos epigenéticos en diferentes aspectos de la neurobiología, como la cognición, la memoria o plasticidad sináptica. Además, repasa algunas de las alteraciones de estos mecanismos en enfermedades neurodegenerativas, como el Alzhéimer o la enfermedad de Huntington, la apoplejía o la isquemia cerebral.

La epigenética en enfermedades cardiovasculares

Translational Perspective on Epigenetics in Cardiovascular Disease. van der Harst P, de Windt LJ, Chambers JC. J Am Coll Cardiol. 2017 Aug 1;70(5):590-606. doi: 10.1016/j.jacc.2017.05.067.

Este artículo revisa los mecanismos epigenéticos implicados en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y ofrece sugerencias para la utilización de marcadores epigenéticos en el campo del diagnóstico o fármacos  epigenéticos como aproximación terapéutica de estas enfermedades.

Modificar el epigenoma como herramienta frente a la enfermedad

Si las alteraciones de los mecanismos epigenéticos llevan a condiciones patológicas y las modificaciones epigenéticas se caracterizan por ser reversibles, parece lógico considerar que regular el epigenoma sea una herramienta con gran potencial terapéutico. Las siguientes lecturas recomendadas están enfocadas en este aspecto.

Fármacos epigenéticos para el dolor

Drugging the pain epigenome. Niederberger E, et al. Nat Rev Neurol. 2017 Jul;13(7):434-447. doi: 10.1038/nrneurol.2017.68.

En este artículo se repasan los mecanismos epigenéticos relacionados con el dolor y  se revisan algunos de los estudios en los que la utilización de reguladores de la metilación, modificadores de histonas o moduladores de microARNs han revertido cambios moleculares relacionados con el dolor.

MicroARNs como diana terapéutica de enfermedades

Therapeutic targeting of microRNAs: current status and future challenges. Li Z, Rana TM. Nat Rev Drug Discov. 2014 Aug;13(8):622-38. doi: 10.1038/nrd4359.

Los microARNs son moléculas cortas de ARN que regulan la expresión génica en múltiples contextos biológicos y constituyen uno de los mecanismos epigenéticos. Esta revisión expone las últimas novedades para diseñar moléculas dirigidas frente a los microARNs y los retos a conseguir para conseguir su correcta liberación como tratamiento para enfermedades.

Fármacos epigenéticos frente al cáncer

Marked for death: targeting epigenetic changes in cancer. Pfister SX, Ashworth A. Nat Rev Drug Discov. 2017 Mar 10. doi: 10.1038/nrd.2016.256

La modificación de las proteínas histonas, sobre las que se empaqueta el ADN y elementos clave para que los diferentes factores que intervienen en la expresión de los genes tengan acceso al ADN, es otro de los mecanismos epigenéticos más estudiados. Este artículo repasa los últimos avances en el desarrollo de fármacos epigenéticos frente al cáncer basados en la modificación de las proteínas histonas, proporcionando listados de los genes en estudio y de los modificadores epigenéticos utilizados en ensayos clínicos en la actualidad.