Crean mapas 3D del genoma que descubren mecanismos genéticos de la diabetes

Investigadores del CIBER de Diabetes y Enfermedades Metabólicas asociadas (CIBERDEM) y del Centro de Regulación Genómica (CRG) han creado un mapa tridimensional del genoma que permite localizar mecanismos genéticos asociados al desarrollo de la diabetes tipo 2 (DM2).

La investigación, liderada por Jorge Ferrer y que publica la revista "Nature Genetics", da un paso más para comprender los mecanismos moleculares que causan esta enfermedad y muestra que es posible definir el riesgo genético de desarrollar DM2 en función de los mecanismos que influyen en diferentes personas, lo que abre nuevas posibilidades para desarrollar medicinas personalizadas para su tratamiento.

La diabetes tipo 2 afecta a más de 400 millones de personas en todo el mundo y es una de las principales causas de ceguera, insuficiencia renal, infarto de miocardio y amputación de los miembros inferiores.

A pesar de esta trascendencia, actualmente no se conocen los defectos moleculares que causan esta forma de diabetes, ni cómo difieren éstos entre distintos pacientes, lo que limita la posibilidad de desarrollar medicinas personalizadas.

En la última década se han identificado más de 200 regiones del genoma humano en las que hay variantes genéticas que aumentan el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, pero la mayoría de estas variantes de ADN se ubican en zonas del genoma muy alejadas de los genes, lo que crea confusión sobre los mecanismos moleculares que fallan en la diabetes tipo 2.

Estudios previos desarrollados por dos investigadores del CIBERDEM, Lorenzo Pasquali (Hospital Germans Trias i Pujol) y Jorge Ferrer (CRG), demostraron que muchas de estas variantes están en regiones del genoma que actúan como interruptores que activan genes en las células del páncreas que producen insulina (células beta).

Ese hallazgo demostró que las variantes genéticas que afectan a la diabetes tipo 2 probablemente no alteran la secuencia del ADN de genes, sino que actúan regulando genes en las células productoras de insulina.

Ahora, los investigadores han creado un mapa del genoma 3D de las células del páncreas productoras de insulina que ha revelado cómo regiones del genoma con variantes genéticas asociadas a diabetes, y que están lejos de cualquier gen en los mapas unidimensionales, en realidad forman pliegues que les ponen en contacto con genes que desempeñan un papel importante en las células productoras de insulina.

Este estudio permite vincular espacialmente los interruptores genéticos a sus genes diana, e identificar así los genes que juegan un papel en la aparición de DM2.

La investigación ha permitido también crear un catálogo de variantes genéticas que tienen la capacidad de predecir qué personas han heredado una menor capacidad para producir insulina, quién tiene mayor riesgo para desarrollar diabetes tipo 2 y, en particular, qué personas tienen mayor riesgo para desarrollar esta enfermedad porque sus variantes afectan la secreción de insulina.

El estudio ha sido financiado por CIBERDEM, Wellcome Trust, la Fundació Marató TV3 y el European Research Council, y los estudios de riesgo genético se hicieron con UK Biobank, un estudio del Reino Unido que tiene información genética y de salud de 500.000 pacientes.

Los autores principales del trabajo son Irene Miguel Escalada, Silvia Bonàs Guarch y Jorge Ferrer (CRG, Ciberdem, e Imperial College London), e Inés Cebola (Imperial College), y han colaborado Lorenzo Pasquali (Germans Trias i Pujol, CIBERDEM) y Marc Marti Renom (CRG), e investigadores de las universidades de Copenhagen, Florida State University, Imperial College, y Barcelona Supercomputer Center, entre otros.