Fragment de ” Recerca de gens per al disseny de noves medicaments”. De William A. Haseltine.
La majoria dels lectors estan familiaritzats amb la idea que un gen és quelcom que transmet caràcters hereditaris d’una generació a la següent. El que potser no sàpiguen és que la causa de la majoria de les malalties, no només les hereditàries, es deu a un mal funcionament dels gens. En el càncer, aterosclerosis, osteoporosis, artritis i malaltia de Alzheimer, per exemple, es produeixen canvis específics en les activitats de certs gens. Les malalties infeccioses solen també provocar l’activació d’alguns gens del sistema immunitari del pacient. Finalment, l’acumulació de danys en els gens, com resultat de tota una vida d’exposició a radiacions ionitzants i agents químics nocius, guarda probable relació amb canvis que es produeixen durant l’envelliment.
Si sabéssim quan i en quina part del cos humà s’activen els gens, vam raonar uns col·legues i jo fa alguns anys, podríem aplicar aquests coneixements per a predir, prevenir, tractar i guarir malalties. Quan un gen s’activa, o s’ “expressa”, com diuen els genetistes, la seqüència d’unitats químiques, o bases, del seu ADN dicta les ordres necessàries per a fabricar una proteïna específica. Les proteïnes dirigeixen totes les funcions cel·lulars. Actuen com components estructurals, com catalitzadors que porten a terme els múltiples processos químics de la vida i com elements de control que regulen la reproducció i especialització cel·lular, així com l’activitat fisiològica en tots els seus nivells. El desenvolupament d’un ésser humà des d’un ou fecundat fins a l’adult madur és, en última instància, el resultat d’una sèrie de canvis ordenats en el patró d’expressió gènica en els diferents teixits.
Saber quins són els gens que s’expressen en els teixits sans i malalts ens permetria, d’una banda, identificar les proteïnes necessàries per al normal funcionament dels teixits i, per un altre, conèixer les alteracions que es produeixen en les malalties. Podríem, per tant, desenvolupar noves estratègies per al diagnòstic d’algunes malalties i crear fàrmacs capaços de modificar l’activitat de les proteïnes o gens afectats. Algunes de les proteïnes i gens que identifiquéssim podrien també utilitzar-se per altres investigadors. El que estàvem imaginant venia a ser una mena d’anatomia molecular.
Teníem clar des del principi l’enorme treball que suposaria identificar tots els gens que s’expressen en cadascun dels molts tipus de teixits del cos. Una cèl·lula humana té uns 100.000 gens, dels quals només una petita fracció (uns 15.000) s’expressa en cada tipus de cèl·lula, si bé els gens que s’expressen varien d’un tipus cel·lular a un altre. Per aquesta raó, centrar-se només en un o dos tipus cel·lulars no ens revelaria quins gens s’estan expressant en la resta del cos. Havíem d’estudiar també teixits en tots els estadis del desenvolupament humà. A més, per a identificar els canvis d’expressió gènica que contribueixen a les malalties, hauríem d’analitzar teixits procedents d’individus malalts i d’individus sans.
Per a la nostra fortuna, els avanços de la tècnica havien facilitat aquest tipus de treball. Es pot conèixer amb certa facilitat quins gens s’expressen en determinat teixit. L’estratègia dissenyada per nosaltres permet, a més, identificar amb gran rapidesa gens d’interès clínic. Fixem-nos, per exemple, en la aterosclerosis. Aquesta malaltia comuna es caracteritza per l’acumulació d’una substància grassa, denominada placa, en la llum de les artèries, principalment en les quals alimenten el cor. Amb la nostra estratègia podem generar una llista dels gens que s’expressen en les artèries normals i saber quant s’expressa cadascun d’ells. Podem comparar aquesta llista amb altra similar obtinguda de pacients amb aterosclerosis. Les diferències entre les llistes ens revelaran els gens (i per tant les proteïnes) implicats en la malaltia. Ens indicaran també quin efecte ha exercit la malaltia sobre l’expressió dels gens, si l’ha reforçat o disminuït. Els investigadors poden llavors produir, in vitro, les proteïnes humanes determinades per aquests gens.
Una vegada sintetitzada la proteïna en la seva forma pura, es prepara un assaig per a detectar la presència de la mateixa en un pacient. Per seguir amb l’exemple, un assaig que detectés l’excés de producció d’una proteïna present en les plaques posaria de manifest un dels signes primerencs de la aterosclerosis, quan els tractaments són més eficaços. A més, els farmacòloges poden utilitzar les proteïnes purificades per a fabricar nous fàrmacs. Un compost químic que inhibeixi la producció d’una proteïna present en una placa pot considerar-se un fàrmac contra la aterosclerosis.
La nostra aproximació, que jo denomino genómico-mèdica, se surt una miqueta de les principals corrents d’investigació en genètica humana. Són molts els experts enrolats en el Projecte Genoma Humà, una obstinació internacional dirigit a descobrir la seqüència completa de bases químiques del ADN humà. Aquesta informació, de gran valor per als estudis evolutius i d’expressió gènica resultarà especialment útil per a les investigacions sobre malalties hereditàries. No obstant això, el projecte genoma no és el camí més ràpid de descobrir gens, ja que la majoria de les bases que integren l’ADN no formen part dels gens pròpiament dits. Tampoc posarà de manifest el projecte genoma quin gens estan implicats en malalties.
Font: Haseltine, William A. Recerca de gens per al disseny de noves medicines. Investigació i Ciència. Maig, 1997. Barcelona. Premsa Científica.
Fes un comentari a aquesta lectura.