Elaborado el atlas más completo de las mutaciones genéticas de los tejidos humanos

El atlas más completo de las mutaciones genéticas que tienen lugar en los tejidos humanos revela que la mayoría de estos cambios se concentran en el esófago y el hígado y que se acumulan con la edad, debido tanto a influencias ambientales como a coincidencias desfavorables. El nuevo atlas puede ayudar a revertirlos y a mejorar la calidad de vida de las personas.

Utilizando muestras de tejido de casi 1.000 personas, investigadores de las universidades de Washington y Oregón han creado un atlas completo de las mutaciones que se acumulan a lo largo de nuestras vidas.

Más de 12.000 variables genéticas influyen en la altura de una persona

Los tejidos son capas de células similares que cumplen con una función específica dentro de un organismo. Los diferentes tipos de tejidos se agrupan para formar órganos. Cualquier mutación que ocurra en los tejidos afecta a la vida del ser humano.

Actualmente, se desconoce cuántos errores se cometen en el mensaje del genoma durante la vida de una persona y qué efecto tienen los errores en su salud.

El nuevo atlas proporciona información sobre los procesos de envejecimiento y desarrollo de enfermedades, especialmente en relación con el cáncer, y podría abrir nuevas vías de diagnóstico y tratamiento, incluida la capacidad de revertir mutaciones dañinas, escribe el equipo de investigadores en la revista Science.

Cada una de nuestras células lleva nuestro modelo único de ADN. Desde la gestación, este material genético ha sido copiado una y otra vez y transmitido de división celular en división celular. Sin embargo, los errores de copia o las influencias externas pueden provocar mutaciones en el ADN.

Reparación celular

La mayoría de estos cambios se eliminan mediante mecanismos de reparación celular, pero en otras ocasiones las células afectadas mueren rápidamente. De vez en cuando, estos errores también pueden persistir y se transmiten a las células hijas.

"La acumulación de daño en el ADN se considera una de las principales causas de las enfermedades relacionadas con la edad", explica la profesora Nicole Rockweiler, de la Universidad de Washington, en un comunicado.

"La oncología ha demostrado que es posible detectar este tipo de mutaciones años antes de que los efectos nocivos se vuelvan clínicamente evidentes y, por lo tanto, comenzar el tratamiento temprano", añade.

El mapa más completo

Sin embargo, para la mayoría de las enfermedades, aparte del cáncer, todavía no está claro hasta qué punto existe una conexión causal directa con las llamadas mutaciones postcigóticas, es decir, mutaciones que se acumulan a lo largo de nuestras vidas.

La nueva información podría allanar el camino para diseñar medidas de detección temprana de estas mutaciones, sobre todo porque hasta ahora las mutaciones postcigóticas solo se han analizado por lo general para tipos de tejido únicos y de fácil acceso, como la sangre y la piel.

Rockweiler y su equipo han compilado el atlas más completo de mutaciones de ADN en tejidos humanos. Para ello, examinaron muestras de tejido de 948 personas que habían donado sus cuerpos para la investigación tras su muerte. Los análisis cubren 54 tipos de tejidos y células y catalogan qué mutaciones ocurren en las respectivas células a lo largo de la vida.

Muchas y pocas mutaciones

Los investigadores descubrieron que algunos tejidos, como el esófago y el hígado, tienen muchas mutaciones, mientras que otros tejidos, como el cerebro, desarrollan menos mutaciones.

Explican al respecto que esto es así porque el esófago y el hígado están expuestos a muchas toxinas ambientales que pueden promover errores en la transmisión de información genética. El cerebro, por otro lado, se compone principalmente de células que no se replican, por lo que las mutaciones son menos probables.

El equipo también descubrió un mayor número de mutaciones en las células de la piel que estaban muy expuestas a la radiación ultravioleta y otras influencias ambientales, aunque con un detalle inesperado: los hombres tienen tasas de mutación más bajas que las mujeres en los tres tipos de piel examinados. No se sabe por qué.

Errores acumulados

Además, el equipo de investigación reconstruyó las mutaciones que ocurrieron a lo largo de la vida de los pacientes del estudio y en qué momento de la vida se manifestaron en cada individuo.

Observó que la mayoría de las mutaciones se acumularon con la edad, en parte debido a influencias ambientales, y en parte debido a coincidencias desfavorables.

También determinó que alrededor de la mitad de las variaciones podrían explicarse por factores como la edad, el sexo, el tipo de tejido y la ascendencia. Por ejemplo, los estadounidenses de origen europeo muestran más mutaciones en la piel relacionadas con el sol que los estadounidenses de origen africano y asiático.

Además de estas mutaciones adquiridas a lo largo de la vida, cada una de las cuales afecta a tipos de tejidos individuales, los investigadores descubrieron numerosas mutaciones que aparecían en múltiples tipos de tejidos. El equipo de investigación asume que estas mutaciones surgieron durante el desarrollo en el útero, incluso antes de que los tipos de tejidos afectados divergieran.

¿Deshacer mutaciones dañinas?

Según el equipo de autores, la influencia de las diversas mutaciones en la salud individual depende en gran medida del tejido respectivo, de la mutación experimentada y de las características individuales.

Una mejor comprensión de estos mecanismos podría ayudar a desarrollar nuevas terapias en el futuro: podría ser posible cambiar las mutaciones que hemos adquirido por mala suerte o malos hábitos y restaurarlas a su estado original, concluyen los investigadores.

Referencia

The origins and functional effects of postzygotic mutations throughout the human life span. Nicole B. Rockweiler et al. Science, 14 Apr 2023; Vol 380, Issue 6641. DOI: 10.1126/science.abn7113