Amparo Tolosa, Genotipia
Investigadores de la Universidad de Harvard han identificado una variante genética relacionada con la estatura de la población peruana que representa la mayor contribución de una única variante a la estatura humana conocida hasta la fecha. El equipo ha encontrado un cambio en el gen FBN1 que cuando está presente en dos copias en una persona reduce la estatura hasta en 4.4 centímetros. La investigación, publicada en Nature, plantea también que la variante podría haber permanecido en esta población como resultado de la adaptación a ciertos factores ambientales de la región.
Estudiar poblaciones concretas para identificar nuevos factores genéticos que influyan en la altura
La altura de una persona depende de múltiples factores. Algunos, como la nutrición, se pueden modificar. Otros, la mayoría, están codificados en nuestro genoma. Se estima que alrededor del 80% de la variación que vemos en la estatura humana se debe a factores genéticos. Sin embargo, la herencia de la altura no es simple. Existen cientos de variantes que influyen en esta característica, cada una de ellas con un pequeño peso. Y todavía quedan por determinar muchas más.
Las personas de origen peruano presentan, de media, una menor estatura que las personas de otras poblaciones. Dado que la estatura tiene un importante componente genético se ha planteado que la herencia genética de la población peruana, derivada de los americanos nativos y los visitantes europeos, africanos y asiáticos, podría tener un papel importante en su característica estatura. Sin embargo, hasta el momento no se había analizado en profundidad esta posibilidad y se desconocía qué mecanismos o elementos genéticos concretos podían estar implicados.
Para conocer en qué medida puede influir el linaje genético en la altura de la población peruana, los investigadores han analizado el genoma de 3.134 personas residentes en Lima, Perú.
Una característica influida por el linaje y la presencia de variantes genéticas
El primer paso de los investigadores fue estimar qué proporción del genoma de cada participante procedía de los nativos americanos y contrastar esa información respecto a su altura. Con esta aproximación, el equipo ha determinado que el linaje genético de los nativos americanos está relacionado con una menor estatura, o lo que es lo mismo, la herencia genética influye en la estatura baja que caracteriza a las personas peruanas.
El siguiente paso era investigar qué factores genéticos concretos estaban implicados en esta relación. Para ello, los investigadores realizaron un estudio de asociación del genoma completo, en el que compararon las frecuencias de miles de variantes genéticas distribuidas por los genomas de los participantes en función de su estatura. Mediante esta estrategia el equipo identificó una variante del gen FBN1, denominada E1297G, asociada a la estatura baja.
Los investigadores han calculado que cada copia de la variante de FBN1 identificada reduce la altura en 2.2 centímetros. Así, la presencia de dos copias de la variante en una misma persona está asociada a una reducción en la altura de 4.4 centímetros.
FBN1 contiene las instrucciones para producir fibrilina 1, una proteína de la matriz extracelular que forma filamentos que proporcionan elasticidad y estructura a múltiples tejidos además de regular la disponibilidad de TGFB, un factor de crecimiento clave para el desarrollo. Hasta el momento se habían identificado algunas variantes del gen FBN1 que podían influir en la altura, pero ninguna de ellas mostraba el peso de la variante identificada en el estudio. “Un resultado crítico de este estudio es cómo variantes genéticas del mismo gen pueden tener efectos diferentes”, señala Samira Asgari, investigadors en la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard y primera firmante del trabajo. “Hasta ahora si preguntabas a un genetista qué haría una variante de este gen, probablemente diría que causa una enfermedad. Sin embargo, no es lo que hemos encontrado”.
Para intentar estimar el efecto funcional de la variante identificada, que causa un cambio de aminoácido en la proteína FBN1, los investigadores han analizado muestras de biopsias de la piel de personas con diferente genotipo. Los resultados preliminares plantean que la variante influye en la cantidad y estructura de los depósitos de filamentos en la piel.
¿Es la menor altura una adaptación al medio?
Los investigadores han encontrado también huellas de una selección positiva hacia la variante en FBN1 asociada a una menor altura, lo que sugiere que haya podido seleccionarse a favor en la población. Además, al comparar la frecuencia de la variante en habitantes de diferentes regiones de Perú encontraron que es más frecuente en aquellas personas procedentes de la costa.
Ante estos resultados, el equipo plantea que la baja estatura de los peruanos es el resultado de la adaptación a factores relacionados con el ambiente costero. Según su hipótesis, que deberá ser contrastada en estudios futuros, ciertas características relacionadas con el gen FBN1 podrían conferir ventajas evolutivas a estas poblaciones en determinadas condiciones ambientales. El estudio, no obstante, no menciona en qué podrían consistir esas ventajas.
Cientos de variantes influyen en la altura, pero unas lo hacen más que otras
La variante genética identificada en el estudio ha pasado a formar parte de la extensa colección de variaciones genéticas que influyen en la estatura de una persona. En general, cada una de ellas contribuye con un pequeño efecto. No obstante, algunas, como la variante en FBN1, que caracteriza a parte de la población peruana, tienen un peso algo mayor.
Conocer los factores genéticos que intervienen en la estatura de una persona tiene relevancia más allá del estudio de esta característica. Ofrece información sobre los mecanismos biológicos que regulan el crecimiento y otros procesos relacionados.
Por último, el trabajo, publicado en Nature, demuestra que el estudio de poblaciones concretas, no incluidas en los grandes estudios genómicos, puede identificar variantes genéticas con gran efecto sobre ciertas características. “Este estudio resalta dramáticamente la ventaja de estudiar diferentes poblaciones y tener una estrategia diversa y mundial para entender el genoma humano”, destaca Soumya Raychaudhuri, profesor de medicina y de bioinformática biomédica en la Facultad de Medicina de Harvard, director del Centro de Datos Científicos del Brigham and Women’s Hospital y director del estudio. “Si no se observan diferentes poblaciones se pierden cosas importantes”.
Referencia: Asgari S, et al. A positively selected FBN1 missense variant reduces height in Peruvian individuals. Nature. 2020. Doi: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2302-0
Fuente: Researchers identify most powerful gene variant for height known to date. https://hms.harvard.edu/news/researchers-identify-most-powerful-gene-variant-height-known-date
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