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El envejecimiento y el cáncer tienen similitudes epigenéticas en humanos y ratones

Los seres humanos y los ratones compartimos alteraciones moleculares que explican patologías relacionadas con el envejecimiento como el cáncer. Esta es la principal conclusión que arroja una investigación multicéntrica liderada por el grupo de Epigenética del cáncer y nanomedicina del ISPA, en la que han participado la Universidad de Oviedo, el Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias (IUOPA), el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN-CSIC), entre otras instituciones. El estudio, que acaba de ser publicado en la revista Molecular Biology and Evolutión, describe una serie de patrones epigenéticos compartidos por ambas especies que pueden tener relevancia en el futuro desarrollo de fármacos u otras intervenciones contra el cáncer.

Los seres humanos, al igual que otras especies animales, acumulamos a lo largo de nuestra vida alteraciones moleculares en nuestro genoma conocidas como marcas epigenéticas. Estas marcas, sin necesidad de alterar la secuencia de nuestros genes, influyen en la forma en la que son leídos por las células. De esta manera, las alteraciones epigenéticas podrían estar detrás del desarrollo de muchas enfermedades asociadas al envejecimiento, como el cáncer.

El estudio de estos procesos en investigación se sustenta en la utilización de modelos animales preclínicos como el ratón, que ha permitido el desarrollo de buena parte de los medicamentos que empleamos actualmente en nuestra sociedad.  Si bien conocemos en gran medida la información genética del humano y del ratón, las alteraciones epigenéticas que acontecen durante el desarrollo de enfermedades aún no han sido esclarecidas totalmente. Es ahí donde la presente investigación arroja luz. “Caracterizar estas alteraciones nos permite no solo comprender mejor estos procesos, sino optimizar las investigaciones que involucran la utilización de modelos animales en el estudio de enfermedades”, asegura Raúl Fernández Pérez, primer firmante del artículo.

Para abordar este reto, el equipo de investigadores analizó muestras de tejido sano y tumoral de humanos y ratones de distintas edades. “Empleando tecnologías de secuenciación masiva y algoritmos bioinformáticos, hemos logrado caracterizar, en paralelo, las alteraciones epigenéticas comunes y específicas que ocurrían en ambas especies” afirma Juan Ramón Tejedor, coautor principal del trabajo.

“Este trabajo ha sido posible gracias a la revolución tecnológica de la última década en el campo de la biomedicina, la biotecnología y la biología computacional, que nos ha permitido no solo generar nuevos datos a nivel de genoma completo, sino que también nos ha facilitado la implementación de algoritmos para integrarlos con otros datos que se han ido publicando estos últimos años en repositorios públicos. La integración de toda esa información a nivel de genoma completo es precisamente un reto en el futuro de la investigación biomédica” afirma Agustín Fernández Fernández, uno de los coordinadores del estudio. “Los resultados obtenidos aportan una valiosa referencia para futuros estudios, ya que describen una serie de patrones epigenéticos compartidos en ambas especies, que pueden tener una gran relevancia en el cáncer y en el envejecimiento como posibles dianas para el desarrollo de fármacos u otras intervenciones” añade Raúl Fernández.

El investigador Mario Fernández Fraga, que dirige el grupo que ha liderado el estudio, destaca que los resultados revelan que, a pesar de la gran diferencia de esperanza de vida entre ratones y humanos, “las alteraciones epigenéticas que se producen en envejecimiento y cáncer son parecidas en ambas especies, lo que pone de manifiesto el alto grado de conservación y, por tanto, la importancia de estas alteraciones moleculares en la aparición de tumores con la edad”.

Este trabajo de investigación es fruto de la colaboración de varias instituciones. Además de las citadas, han participado también el Centro de Investigación en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), la Universitat Autònoma de Barcelona, el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), el Hospital Universitari de Bellvitge – IDIBELL, la Universidad Autónoma de Madrid, el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), la Fundación Científica de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) y el Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona).

Más información:

  • Conservation of aging and cancer epigenetic signatures across human and mouse. Raúl F Pérez, Juan Ramón Tejedor, Pablo Santamarina-Ojeda, Virginia López Martínez, Rocío G Urdinguio, Lucía Villamañán, Ana Paula Candiota, Noemí Vidal Sarró, Marta Barradas, Pablo Jose Fernandez-Marcos, Manuel Serrano, Agustín F Fernández, Mario F Fraga. Molecular Biology and Evolution. 2021.
Juan Ramón Tejedor, Agustín Fernández, Mario Fernández y Raúl Fernández, autores del artículo