La Epigenética. Más allá de los genes...

Crescencio Pérez Murillo. 2º Bachillerato A.

Índice.1. Resumen del trabajo: 1.1. Resumen español.

1.2. Resumen inglés. 2. Definición de epigenética.3. Historia de la epigenética. 3.1. Breve biografía de Conrad Waddington. 4. Metilación del ADN.

4.1. Modificación de las histonas. 5. Futuro de la epigenética:

5.1. Enfermedades epigenéticas, su tratamiento y su influencia en otras:

5.1.1. Cáncer. 5.1.2. Esquizofrenia. 5.1.3. Alzheimer. 5.2. Fármacos epigenéticos.

6. Trabajo de campo: Investigaciones actuales en este campo.7. Conclusión.8. Bibliografía.

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2. Resumen.

2.1. Resumen español.Se define a la epigenética como el estudio de los cambios heredables que se producen en la función génica sin ningún cambio en la secuencia de ADN, es decir, son los factores que alteran el ADN sin que se altere el orden de la secuencia de bases nitrogenadas del ADN. No se sabe completamente sus mecanismos de interacción con los otros componentes del genoma, pero estas alteraciones son “buenas” ya que intervienen en procesos como el embarazo o la inactivación de uno de los cromosomas X con los que están dotadas las mujeres, perola mayoría de estas “epimutaciones” intervienen en enfermedades como el cáncer, la esquizofrenia o el alzhéimer. Estas “epimutaciones” se producen a lo largo de toda nuestra vida. Estas alteraciones son debidas a la metilación del ADN. La metilación es un proceso químico en el cual se añaden pequeñas moléculas de metilo (CH3-) a las bases nitrogenadas del ADN. La unión de estas pequeñas de metilo actúan como un “interruptor” de genes, es decir, inhiben o expresan la expresión de un determinado gen. Este proceso también pueden afectar a las histonas.La metilación es causa del cáncer, ya que se han descrito alteraciones epigenéticas como alteraciones en el patrón de metilación de determinados genes. En esquizofrenia se dice que la fisiopatología de la enfermedad se sostiene en cambios de la expresión génica causados por cambios en la secuencia del ADN, principalmente en los genes en los que se encuentra la información para sintetizar la enzima ácido glutámico descarboxilasa, encargada de sintetizar el ácido amino butírico (GABA), (es el principal neurotransmisor inhibitorio cerebral), cuyos genes codificantes están hipermetilados.Cada día las investigaciones avanzan más, y se están desarrollando nuevos fármacos que nos ayudarán con la lucha contra el cáncer y otras enfermedades.Necesitamos saber más de nuestro Epigenoma, para saber quienes somos…

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2.2. Resumen ingles.

The study of the heredables changes is defined to the epigenética as that take place in the genic function without no change in the ADN sequence, that is to say, are the factors that alter the DNA without the order of the sequence of bases nitrogenadas of the DNA is altered. One does not completely know his mechanisms of interaction with the other components of the genome, but these alterations are “good” since the pregnancy or the inactivity of one of the chromosomes X takes part in processes like with which the women are equipped, majority of these “epimutaciones” take part in diseases like the cancer, the schizophrenia or the Alzheimer. These “epimutaciones” take place throughout all our life. These alterations must to the metilación of the DNA. The metilación is a chemical process in which small molecules of methyl are added (CH3-) to the “nitrogenadas” bases of the DNA. The union of these small ones of methyl acts as a “switch” of genes, that is to say, inhibits or expresses the expression of a certain gene. This process also can affect histones. The metilación is cause of the cancer, since epigenéticas alterations like alterations in the landlord of metilación of certain genes have been described. In schizophrenia it is said that the physiopathology of the disease is maintained in changes of the genic expression caused by changes in the sequence of the DNA, mainly in the genes in which is the information to synthesize the glutámico acid enzyme descarboxilasa, ordered to synthesize butyric amino acid (GABA), (is the main cerebral neurotransmitter inhibiting), whose codificantes genes are hipermetilados. Every day the investigations advance more, we have seen already are being developed new drugs that will help with the fight against the cancer and other diseases us. We need to know more of our Epigenoma, to know who we are…

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2. Definición epigenética.Se define a la epigenética como el estudio de los cambios heredables que se producen en la función génica sin ningún cambio en la secuencia de ADN, es decir, son los factores que alteran el ADN sin que se altere el orden de la secuencia de bases nitrogenadas del ADN.Estos cambios son causados por factores externos (principalmente la dieta, el estrés…), provocando alteraciones epigenéticas que determinan nuestro crecimiento y desarrollo. No se sabe completamente sus mecanismos de interacción con los otros componentes del genoma, pero estas alteraciones son “buenas” ya que intervienen en procesos como el embarazo o la inactivación de uno de los cromosomas X con los que están dotadas las mujeres, perola mayoría de estas “epimutaciones” intervienen en enfermedades como el cáncer, la esquizofrenia o el alzhéimer. Estas “epimutaciones” se producen a lo largo de toda nuestra vida. Pero a diferencia de la genética; la epigenética es un proceso reversible ya que los mecanismos que interviene en este proceso están regulados por enzimas, las cuales se pueden controlarse a través de determinados fármacos que inactivan estas enzimas. El control epigenético ocurre de dos maneras diferentes: la metilación del ADN y el mecanismo de interacción entre las histonas y el ADN. En España las principales investigaciones de epigenética se llevan a cabo en el Instituto Nacional de Oncológica.

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3. Historia de la epigenética.

La epigenética empieza a desarrollarse en el año 300 A.C. cuando Hipócrates pensaba que heredábamos pequeños trocitos de todas las partes de nuestros padres.Posteriormente Aristóteles pensaba que crecíamos de materias amorfas que se desarrollaban dentro de la madre, gracias al padre. En cambio otros “científicos” pensaban que nacíamos completamente formados.En 1651 William Harvey diseccionó ciervos muertos para entender como se forma un embrión. Se convenció de que los embriones se desarrollan de un óvulo y no de materias amorfas.En 1865 Gregor Mendel establece las reglas de la herencia, base de la actual genética.En 1892 August Weissmann, a través de los experimentos realizados por Mendel llega a la conclusión que la información genética se almacena en el núcleo de la célula. Para él las células al especializarse pierden material genético.En 1902 Hans Spemann argumentaba que las células no pierden información, solamente la inactivaban. Spemann fue el pionero de la moderna tecnología que se usa hoy en clonación.En 1953 empieza el verdadero desarrollo de la epigenética, atribuido a Conrad Waddington, el cual definía la epigenética, como a la rama de la biología que estudia la interacción entre genes y ambiente que se producen en el organismo:

“Parece que los cambios en el genotipo sólo tienen efectos en la evolución si traen consigo alteraciones en el proceso epigenético por el que se forman los fenotipos; y los tipos de cambio posible en el adulto o en cualquier animal están limitados a las posibles alteraciones en el sistema epigenético por el que éste se produce.”

Waddington 1953: 190.

A partir de 1980 la ciencia adopta la opinión de que somos la suma de la secuencia de nuestros genes.A partir de 1990 florece la investigación epigenética. Los científicos se dan cuentan de que no solo la secuencia del ADN lo que controla nuestra condición biológica, sino que la metilación del ADN y las

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modificaciones de histonas son reconocidas como reguladoras de la actividad génica.En el 2004 la Comisión Europa acuerda financiar la Epigenome Noe para desarrollar la investigación epigenética en Europa.En noviembre del 2005, un grupo de 40 científicos estadounidenses empiezan a desarrollar el Proyecto Epigenoma Humano. Con él se pretende realizar un mapa exhaustivo de las metilaciones y modificaciones de las histonas, que junto a los proyectos europeos desarrollados en este campo, pretenden dar con una cura para las enfermedades causadas por la inactivación de los genes.

Conrad Waddington. Inventor de la epigenética (1953).

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3.1. Breve biografía de Conrad Waddington.Waddington fue uno de los mayores integradores entre genética, embriología y evolución, un interés que se refleja en su trayectoria académica. En 1926 Waddington se gradúa en geología por la Universidad de Cambridge. A continuación, cursa estudios de paleontología, realizando su tesis sobre un grupo de cefalópodos extintos. Waddington no termina su tesis, pues sus intereses se ven reorientados a la genética tras conocer a Gregory Bateson.

En 1929 empieza a trabajar en el Laboratorio Strangeways y un año más tarde, presenta sus primeros resultados sobre el cultivo de embriones de pollo en el Congreso Internacional de Citología Experimental (Ámsterdam). Entre 1932 y 1938 Waddington trabaja con Otto Mangdol, colaborador de Hans Spemann que se encontraba investigando la inducción neural enanfibios. Waddington aprenderá las nuevas técnicas en embriología experimental y las aplica al estudio del desarrollo del pollo. Así, Waddington fue capaz de manipular y trasplantar distintas regiones embrionarias de un embrión a otro, descubriendo por primera vez la inducción embrionaria en mamíferos, al observar que la elongación de la línea primitiva estaba dirigida por el hipoblasto subyacente. Más adelante, demostró que la formación del mesodermo de los cordados estaba dirigida por el nodo de Hensen, estableciendo la analogía entre la porción anterior de la línea primitiva y el labio dorsal del blastoporo de los anfibios. En 1939 Waddington realizó una estancia de tres meses con el grupo de genetistas del California Institute of Technology donde empezó a aplicar el tipo de técnicas utilizadas por Salomé Gluecksohn-Schoenheimer en ratones a Drosophila. Analizó 24 alelos que provocaban la deformación del ala, mostrando cómo las desviaciones del tipo salvaje se observaban ya en el estadio de pupa.

Entre 1938 y 1940 Waddington escribió varios textos dedicados a la acción ontogenética de los genes, destacando el libro Organisers and Genes (1940).

Posteriormente realizó importantes investigaciones acerca de la doble estructura helicoidal del ADN de los cromosomas. Partidario del ecologismo y de las teorías pacifistas, fue uno de los miembros fundadores del Club de Roma.

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4. La metilación del ADN.

La metilación es un proceso químico en el cual se añaden pequeñas moléculas de metilo (CH3-) a las bases nitrogenadas del ADN. La unión de estas pequeñas de metilo actúa como un “interruptor” de genes, es decir, inhibe o expresan la expresión de un determinado gen. Este proceso también puede afectar a las histonas.La metilación tiene lugar, principalmente, el las citosinas de los dinucleótidos CpG. Estos dinucleótidos o islas CpG son regiones del ADN entre 0.5 y 5 Kb (un Kb son alrededor de mil pares de bases (Pb). Un Pb equivale a 3.4 Å) que presentan una proporción de dinucleótidos G:C del 55% y suponen alrededor del 1% del genoma humano.Normalmente estas “islas” no se encuentran metiladas, pero su metilación provoca que determinados genes se puedan expresar o inhibir y desarrollar algún tipo de enfermedad, aunque estas “islas” no intervienen en procesos relacionados con la expresión de la información genética. Además, el patrón de metilación puede ir cambiando a medida que las células madre se van diferenciando para convertirse en diversos tejidos u órganos del cuerpo humano. Este procesos está regulado por unas enzimas llamadas ADN-metiltransferasas, las cuales metilan el ADN durante la replicación de este, causando que las células preneoplásicas, cancerosas y envejecidas comparten tres cambios importantes en los niveles de metilación, como eventos tempranos en el desarrollo de algunos tumores. Primero, la hipometilación de la heterocromatina que conduce a una inestabilidad genómica e incrementa los eventos de recombinación mitótica; segundo, hipermetilación de genes individuales y, finalmente hipermetilación de la islas CpG de genes constitutivos. Los dos niveles de metilación pueden presentarse en forma individual o simultánea, en general, la hipermetilación está involucrada con el silenciamiento de genes y la hipometilación con la sobre-expresión de ciertas proteínas involucradas en los procesos de invasión y metástasis.En la actualidad se están desarrollando fármacos para inhibir las enzimas que intervienen en este proceso para impedir el desarrollo de ciertos cánceres, pero como todo proceso natural es muy importante ya que interviene en procesos como el embarazo o la inactivación de los genes que la célula no necesita utilizar debido a la evolución.

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4.1. Modificación de las histonas.La metilación de las histonas es uno de los mecanismos de regulación que presenta diversas funciones asociadas a la activación o a la represión de un gen. Las modificaciones de las histonas las realizan enzimas que ayudan en la expresión de un gen (acetil transferasas de histonas, HAT) o que reprimen o silencian su expresión (DNA metil transferasas, metil transferasas de histonas y desacetilasa de histonas HDAC). Además de estas existen las kinasas, ubiquitin ligasas y sumoil ligasas que regulan tanto de forma positiva como negativa la expresión de genes.Por ejemplo, el extremo amino terminal de la histona H3 puede ser modificado por metilación.Pero (según algunos estudios) el proceso que más modifica a las histonas es la acetilación, llevada a cabo por una familia muy amplia de proteínas denominadas histona acetil transferasas (HATs). Actualmente, se sabe que la acetilación en zonas reguladoras o promotoras de la transcripción, permiten la pérdida del empaquetamiento sobre el DNA y favorece la transcripción de un gen. Las HATs se activan en su mayoría por fosforilación. Además, contienen múltiples dominios catalíticos que acetilan el grupo amino de la lisina presentes en el extremo amino terminal (altamente conservado entre las histonas). Esta reacción requiere del cofactor acetilCoA que entrega su grupo acetil.Estas modificaciones de las histonas pueden ser heredadas, y por tanto influyen en la expresión génica, ya que cambian la arquitectura local de la cromatina y pueden reclutar otras proteínas que reconozcan las modificaciones específicas de las histonas según la hipótesis llamada el “código de las histonas”. Existe una correlación entre la acetilación de las histonas y el aumento de transcripción ya que tras acetilarse la histona se une menos al ADN. Por otra parte parece haber activadores de la transcripción que se unen específicamente a la acetil-lisina. La acetilación de las histonas regula la expresión de genes relacionados con la inflamación que se desarrolla en determinadas enfermedades y también tiene funciones tales como la reparación de ADN y proliferación celular, por lo que se está desarrollando inhibidores de la histona deacetilasa como nuevos agentes antiinflamatorios. La deacetilasa de histonas actúa como represor de la transcripción a través de interacciones con otras proteínas lo que lleva a remodelación de la cromatina. Parece que determinados patrones de modificación de las histonas conducen a determinadas patologías entre las que podrían encontrarse, además de

patologías tumorales, patologías inflamatorias de localización broncopulmonar como el asma.

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5. Futuro de la epigenética.Dado que la epigenética es una ciencia que está empezando a desarrollarse el futuro de la epigenética se centra en el descubrimiento de todas las “epimutaciones” que afectan a nuestro genoma, y por tanto poder hallar la cura de enfermedades como el cáncer o la leucemia. La epigenética nos puede ayudar a paliar las enfermedades que antes eran difíciles de curar, por lo que algunos países como Estados Unidos o la Unión Europa están realizando sustanciales esfuerzos para llevar a cabo programas de investigación para encontrar los fármacos que nos puedan ayudar a curar estas enfermedades.Las principales investigaciones en el campo de la epigenética se están llevando a cabo por Manuel Esteller y su equipo los cuales han conseguido importantes avances en este campo.El futuro de la epigenética no solo va centrado a la cura de determinadas enfermedades, sino también como influye el medio ambiente sobre nosotros y nuestra vida.

Manuel Esteller y su equipo (CNIO).

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5.1. Enfermedades epigenéticas:Las principales enfermedades que la epigenética está intentado curar son el cáncer, la esquizofrenia y el alzhéimer.

5.1.1. El cáncer.En la actualidad es una de las enfermedades más estudiadas. Aunque tiene una procedencia genética, se han realizado estudios en el que se ha demostrado que este factor no era tan importante, ya que las células tumorales presentan una metilación mayor del ADN que las células vecinas.En el cáncer se han descrito alteraciones epigenéticas como alteraciones en el patrón de metilación de determinados genes, pérdida de la impronta o alteraciones a gran escala de la cromatina. La activación de la expresión de la proteína de unión a calcio S100 A4 en el cáncer de colon es un ejemplo de alteración en el patrón de metilación. En estas células tumorales el gen que codifica la proteína S100 A4 se encuentra hipometilado permitiéndose la expresión y síntesis de la proteína.La aparición de metástasis, es la causa del 90% de las muertes de pacientes con cáncer. De ahí que se traten de comprender los mecanismos que originan el proceso metastático sea uno de los principales objetivos de la investigación del cáncer. Se trata de un proceso que requiere una concatenación de diferentes pasos antes de que las células del tumor primario invadan tejidos vecinos y acaben diseminándose por todo el organismo.Entre los primeros tejidos que reciben esta migración celular y en los que se forman metástasis se encuentran los ganglios linfáticos que rodean al tumor.La metástasis provoca que las células donde se origina el tumor sufran una mayor modificación de su ADN y por tanto que también se vuelvan cancerosas. Se ha descubierto que las células tumorales presentan la pérdida de actividad de unas pequeñas moléculas denominadas microRNAs, que en las células sanas se encargan de frenar el crecimiento y división celular, así como de fijarlas en su tejido correspondiente. En el desarrollo del cáncer estos microRNAs dejan de producirse debido a que grupos químicos metilo bloquean su expresión, por lo que la célula empieza a dividirse frenéticamente, se despega de su sustrato y migra a estructuras vecinas, como los ganglios linfáticos, y a órganos lejanos. Los

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Los microRNAs que deberían realizar la función de supresión de metástasis y están alterados en estos pacientes son miR-148a, miR-34b/c y miR-9. Algunos estudios epigenéticos se centran en la metilación anómala de los microRNAs, los cuales podrían ser utilizada como un biomarcador para predecir el riesgo de tener metástasis cuando se produce el diagnóstico de cáncer y, de este modo, poder determinar el manejo clínico más adecuado del paciente. Además, podrían tener también una posible aplicación en el tratamiento de estos pacientes.Hoy en día ya hay muchas curar para el cáncer. El de testículos y el de piel no melanoma poseen un 90% de curación; y el cáncer de mama localizado, un 80%. Sin embargo, con otros tipos de cáncer pasa lo contrario. El de páncreas y el glioma tienen un 80% de no curación. El cáncer son muchas enfermedades distintas, lo que dificulta el tratamiento.Por tanto el futuro de los tratamientos contra el cáncer es curar todos esos cánceres que presentan un porcentaje muy elevado de no curación, pero la respuesta parece llegar poco a poco ya que hay dos fármacos epigenéticos aprobados para el tratamiento de ciertos subtipos de cáncer, concretamente para una condición llamada síndrome mielodisplásico que precede a la leucemia. Estas terapias corrigen la metilación, pero existen además otras opciones en estudio, aún no autorizadas ni en Europa ni en Estados Unidos, cuyo mecanismo de acción consiste en inducir la acetilación de las histonas.

Cáncer de pulmón.

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5.1.2. Esquizofrenia. Si bien la predisposición a desarrollar esquizofrenia ha sido atribuido a un componente genético, pero la evidencia experimental de los últimos años sugiere que este trastorno puede ser el resultado de una alteración epigenética. De ahí que a las hipótesis hiperdopaminérgica e hipoglutamatérgica (hipótesis que se usan en al actualidad para explicar el origen de la esquizofrenia), se le sume la hipótesis epigenética de la esquizofrenia. La hipótesis epigenética dice que la fisiopatología de la enfermedad se sostiene en cambios de la expresión génica causados por cambios en la secuencia del ADN, principalmente en los genes en los que se encuentra la información para sintetizar la enzima ácido glutámico descarboxilasa, encargada de sintetizar el ácido amino butírico (GABA), (es el principal neurotransmisor inhibitorio cerebral), cuyos genes codificantes están hipermetilados en pacientes con esquizofrenia cuando se los compara con individuos sanos. Esto determina un menor nivel de expresión de la enzima y niveles disminuidos de GABA, lo que involucra íntimamente a este neurotransmisor en el desarrollo de la esquizofrenia. Pero según algunos estudios los factores de riesgo ambientales, como la edad del padre en el momento de la concepción, las infecciones o una mala nutrición materna en el primer o segundo trimestres, complicaciones en el parto, consumo de cannabis o de otros estimulantes, etc., pueden ser los causantes de estas “epimutaciones” que dan lugar a la enfermedad.El factor ambiental para muchos científicos es la edad del padre ya que cada vez que se generan nuevos espermatozoides se da una oportunidad a una nueva mutación epigenética. Las células del esperma se dividen cada 16 días después de la pubertad, por lo que el ADN del esperma de un padre de 20 años de edad ya se ha copiado unas 100 veces, mientras que el ADN del esperma de un padre de 50 años de edad se habrá copiado más de 800 veces. Entre los factores de riesgo que pueden crear estas mutaciones epigenéticas del esperma del padre están los efectos de la exposición a sustancias tóxicas, infecciones, deficiencias nutricionales, o por otro lado un déficit en las enzimas que reparan el ADN, o los errores de otros factores que influyen en la fidelidad de la información genética masculina. En el trascurso de los años, todos estos factores pueden irse acumulando. Por tanto cuanto más avanzada sea la edad paterna, más aumenta la probabilidad de que se produzcan nuevas “epimutaciones” que activen a los genes que trasmiten la vulnerabilidad a contraer la esquizofrenia,

inhibidos previamente por la capa epigenética. Esto explicaría por ejemplo, que existan pacientes con la enfermedad sin tener antecedentes

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de familiares con trastorno esquizofrénico y la posibilidad de que la proporción de pacientes con esquizofrenia se mantenga constante en la población mundial. Sin embargo hay factores de riesgo maternos, como las infecciones o la mala nutrición en el primer o segundo trimestres de embarazo, las complicaciones en el parto o el hecho de que el alumbramiento se produzca en invierno, aumentan la probabilidad de que el hijo padezca la enfermedad. Por lo tanto la enfermedad puede ser debido, tanto genética como epigenéticamte a:

genes específicos que desarrollen la vulnerabilidad a la enfermedad; factores ambientales, que pueden manifestarse presentando

mutaciones epigenéticas; la fórmula GENES x AMBIENTE, que es actualmente lo que

intentan explicar la hipótesis epigenética sobre el origen de la esquizofrenia.

Ácido amino butírico, según el cual parece ser que su deficiencia por cambios epigenéticos del ADN causa la esquizofrenia.

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5.1.3. El alzhéimer.Esta enfermedad, aparte de tener un origen genético, se ha observado que las neuronas de los pacientes afectados de esta enfermedad, poseen una metilación insuficiente de los genes que codifican la proteína tau, dándose una síntesis mayor de esta proteína y a la vez una modificación de la proteína. Esta proteína es la encargada de mantener los microtúbulos del citoesqueleto de las neuronas, y el más mínimo cambio de la proteína provoca la destrucción del citoesqueleto.Cuando esto sucede, los microtúbulos se desintegran, colapsando el sistema de transporte de las neuronas. Esto puede dar lugar inicialmente al mal funcionamiento de la comunicación entre las neuronas y posteriormente a la muerte de las células.Otro hallazgo parece implicar a la proteína beta amiloide, que deriva de la Proteína precursora amiloidea (en inglés, APP, por Amyloid Precursor Protein) es una proteína integral de membrana, y es expresada es muchos tipos de tejidos, y está concentrada en la sinapsis entre neuronas.La beta amiloide está implicada en el desarrollo de las placas aminoleideas que se encuentran en los pacientes con esta enfermedad.Las placas aminoleideas forman pequeñas costras que impiden la sinapsis entre las neuronas, y su origen es debido a una hipofosforilación del gen que codifica a la APP.

Proteína beta amiloide.

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5.2. Fármacos epigenéticos.En la actualidad los fármacos que se están desarrollando van encaminados a la curación del cáncer y la esquizofrenia, añadiendo o quitando la metilación que han sufrido las células en estas enfermedades. En el mercado, actualmente, hay cinco medicamentos epigenéticos, los cuales la mayoría solo curan determinados tipos de síndromes que aparecen antes de la leucemia.Para el cáncer se usa el TRANSKRIP, un medicamento desarrollado por Laboratorios Alpharma y el CONACYT, en el que se ha observado que su uso inactiva por metilación a los oncogenes proliferadores, provocando que los pacientes que han recibido este tratamiento, el tumor deje de aumentar de tamaño.Otros medicamentos son el Vidaza y Decitabine, que se encuentra en fase clínica, pero parece se que su uso provoca que las células hipermetiladas de la esquizofrenia y el cáncer recuperen parte de la metilación que deberían tener.Para el alzhéimer, las investigaciones actuales no han producido ningún medicamento efectivo contra la enfermedad, pero se están desarrollando medicamentos la controlar la metilación que presenta el gen que codifica a la proteína tau.

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6. Trabajo de campo.Nuestro trabajo de campo es las investigaciones actuales que se están llevando a cabo de epigenética, especialmente en Europa y Estados Unidos.La principal investigación es la elaboración del Proyecto Epigenoma Humano que con él se pretende realizar un mapa exhaustivo de las metilaciones y modificaciones de las histonas. Elaborado por cuarenta científicos estadounidenses, iniciado en noviembre de 2005.La doctora Susan Gasser (Friedrich Miescher Institute) se ha hecho cargo recientemente de uno de los centros líderes en el mundo en investigación biomédica. Sus investigaciones se basan en la marcación y seguimiento de los movimientos de los componentes nucleares cuando éstos se organizan en las células de la levadura, para determinar la metilación que sufre el ADN durante la replicación.En Munich, Alemania, se está investigando la metilación de las células madres, ya que esta es responsable de la especialización que sufren las células del organismo.En Nápoles, se está investigando cómo nuestros genes llegan a estar bloqueados, inactivados y, quizás más tarde, reactivados. Los elementos que utilizan para comprender el control del genoma proceden principalmente de su investigación con la mosca de la fruta, aunque también han desarrollado técnicas para observar células de mamífero in vitro. Tanto las moscas como los mamíferos emplean genes homeóticos (de plan corporal) en su crecimiento y desarrollo. Los mutantes homeóticos, tales como las moscas con patas en la cabeza en lugar de antenas, fueron descubiertos hace algunas décadas. Más recientemente, los científicos se han dado cuenta de que un sistema de memoria controla el mantenimiento de la expresión de los genes homeóticos a través de complejos proteicos de acción antagonista. Las proteínas del grupo Polycomb son fundamentales en la represión de los genes homeóticos, mientras que las proteínas del grupo Trithorax reprimen la actividad de las proteínas Polycomb. Los fallos en la actividad de estos complejos también pueden causar cambios enormes en la identidad de la célula, en la pérdida de células madre y en el cáncer.En España, las investigaciones son realizadas por Manuel Esteller, donde se centra principalmente en el estudio de las enfermedades epigenéticas.

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En el Reino Unido se están llevando investigaciones sobre la acetilación de las histonas por diferentes laboratorios.En Francia un grupo de científicos están estudiando la conexión que hay entre genética y epigenética.

Mapa epigenético.

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7. Conclusión. La diversidad de factores epigenéticos y de procesos asociados tienen un potencial de investigación. Ya son cincuenta años desde que Conrad y col. relacionaron la acetilación de las histonas a un aumento en la cantidad de RNA. A través del entendimiento y del avance en nuevas herramientas será mas rápido entender el mecanismo por el cual la célula regula la expresión de un gen. Así, sumado a la característica hereditaria de un individuo en una población, la cantidad y calidad de la expresión de un gen esta también determinada por este código epigenético el que no se encuentra archivado en el Proyecto Genoma HumanoPor tanto la expresión de un gen esta estrechamente ligada al estímulo, a la probabilidad de que ciertos patrones de silenciamiento dados en la división celular permitan su expresión y a que la capacidad de la célula de responder frente al estimulo. Por tanto todavía nos quedan muchas cosas por descubrir sobre nuestro Epigenoma.

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8. Bibliografía.Toda la información de este trabajo se encuentra en:

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- http://www.adaptogeno.com/svms/noticias/noticia138.asp

- http://www.publicidadysalud.com/2009/10/de-los-remedios-de-la-abuela-a-la-epigenetica

- http://es.kendincos.net/video-tvnjlrh-esquizofrenia-hipotesis-epigenetica.html

- http://epigenome.eu/es

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- El Nacimiento de la Epigenética W. Wayt Gibbs. Investigación Y Ciencia. Abril 2004.

- http://www.universia.net.co/investigacion/destacado/herencia-epigenetica.html

- http://herenciageneticayenfermedad.blogspot.com/2009/02/epigenetica-e-investigacion-de-los.html

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- http://www.dmedicina.com/enfermedades/actualidad/la-epigenetica-define-que-gemelo-desarrolla-lupus

- http://www.qimr.edu.au/research/labs/emmaw/index.html

- http://www.infodoctor.org/cgi-bin/eutils_examplespa.pl?query=Espada%20J.[au]

- http://stemcellizpisua.blogspot.com/search/label/epigen%C3%A9tica

- http://www.youtube.com/watch?v=V1lwe0JUMwk 21.