Entendre les malalties del cervell a través de la genòmica

Segons l’ambiciós estudi de PsychENCODE, els gens relacionats amb trastorns mentals estan més actius durant el desenvolupament fetal i l’adolescència

El cervell és segurament l’òrgan més complex del cos humà. Mentre que la majoria dels teixits de l’organisme s’especialitzen en un parell o tres d’activitats, el cervell s’encarrega de regular una gran varietat de processos i, a més, fa les funcions superiors, com pensar o sentir. És potser per això que, malgrat els abundants estudis científics de les últimes dècades, encara queda molt per descobrir sobre com duu a terme totes aquestes tasques. Una de les coses més importants que ens falta entendre és per què de vegades deixa de funcionar correctament. Això podria començar a canviar a partir d’ara, perquè un ambiciós estudi, una part del qual ha sigut publicada recentment en diversos articles a la revista Science, ha catalogat una sèrie de canvis genètics que semblen estar implicats en algunes de les malalties mentals més freqüents.

El repte dels trastorns mentals

L’Organització Mundial de la Salut ha calculat que una de cada quatre persones pateix algun tipus d’afectació mental o neurològica, com l’esquizofrènia, el trastorn bipolar o l’autisme. Això vol dir que hi ha uns 450 milions de víctimes d’aquestes patologies i que, per tant, són una de les causes principals de discapacitat arreu del món. Malgrat ser tan comunes, en molts països els malalts són discriminats o marginats, i sovint es tracten poc i malament. Un dels obstacles per tractar-les adequadament és que els mecanismes que determinen aquestes malalties no són encara prou coneguts. Se sap que tenen un important component genètic, la qual cosa vol dir que es pot heretar la predisposició a patir-les, però es creu que en cap dels casos és un sol gen el que deixa de funcionar correctament. En canvi, els símptomes es produirien per la desregulació d’una xarxa complexa de centenars de gens, cadascun dels quals contribuiria només en una petita part al quadre clínic final. Ha calgut desenvolupar millors tècniques per llegir l’ADN abans no s’ha pogut afrontar el repte d’identificar-los. És per això que, actualment, molts dels esforços de recerca en aquest camp se centren en identificar quins conjunts de variacions genètiques poden causar els diferents trastorns.

Un consorci internacional format per desenes de científics, anomenat PsychENCODE, s’ha proposat completar una anàlisi de genòmica funcional de les malalties del cervell humà. La genòmica funcional utilitza la informació de l’ADN per entendre com actuen els gens i com interaccionen entre ells, per així obtenir una imatge dinàmica de quins estan activats i desactivats en un moment donat. Iniciat el 2015 amb finançament del govern dels Estats Units, aquest és l’estudi genètic més exhaustiu sobre el tema que s’ha fet mai. Els científics han accedit a prop de dues mil mostres de cervell extretes de cadàvers d’edats diferents, alguns amb patologies mentals i altres no, i hi han aplicat diverses tècniques modernes per determinar quina part del genoma estava més activa i quines modificacions químiques tenia (els anomenats canvis epigenètics ).

Dues èpoques clau

De moment ja s’han aconseguit desvelar un munt de dades interessants. Per exemple, s’ha determinat que la proporció dels diferents tipus de cèl·lules del cervell (les de la glia, que fan tasques de suport, i les neurones) varia amb l’edat, però també en condicions com l’autisme. A més, s’han identificat quins gens són els responsables d’aquests augments de certes poblacions de cèl·lules. També s’ha vist que algunes malalties es relacionen amb canvis en les zones de l’ADN en què no hi ha gens, el que abans es coneixia com ADN porqueria perquè es pensava que no tenia cap funció especial. Això encara no se sap què significa, però el més probable és que aquestes variacions tinguin l’efecte de potenciar o silenciar alguns gens pròxims, i podrien ser importants per la coordinació de les xarxes genòmiques que influeixen en les malalties.

Els estudis han permès seguir també l’evolució del cervell amb el pas dels anys, i han vist que hi ha dos períodes específics en els quals es veuen els canvis més importants en l’activitat dels gens. Un és el desenvolupament fetal, i l’altre és l’adolescència. Curiosament, alguns gens que es relacionen amb les malalties mentals comencen a interaccionar entre ells en zones específiques del cervell precisament durant aquestes etapes. Això podria ajudar a definir els moments en els quals s’estableixen les bases de patologies posteriors.

Malgrat que aquests resultats són un gran pas endavant, això no implica que s’hagi trobat una explicació als principals trastorns neurològics. El que han aconseguit aquests investigadors és un full de ruta que assenyala una sèrie de camins nous a explorar. És un avenç important, perquè fins ara no es tenia clar on s’havia de mirar per dissenyar nous fàrmacs per tractar aquestes situacions, però encara queda molta feina per fer. Saber quins gens estan activats i modulats en cada cas permetrà començar a pensar en estratègies químiques que puguin retornar-los a un cert equilibri i, així, disminuir els símptomes associats a aquestes desregulacions. Però per aconseguir aquest objectiu final farà falta més recerca.

Salvador Macip és metge i investigador de la Universitat de Leicester

Més continguts de