El estudio del Nucleoma 4D, clave para conocer las funciones del genoma y el desarrollo de enfermedades

La Fundación Instituto Roche ha publicado el ‘Informe Anticipando: Nucleoma 4D’, con el objetivo de dar un paso más y conocer la organización tridimensional de del genoma (3D) y su dinámica (4D) y cómo esto influye a la regulación de los genes.

El informe ha sido elaborado por el Observatorio de Tendencias en la Medicina del Futuro, y cuyo coordinador ha sido Marc A. Martí-Renom, investigador de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA) en el Centro Nacional de Análisis Genómico-Centro de Regulación Genómica (CNAG-CRG).

“Hoy en día ya conocemos que ciertas enfermedades, entre ellas algunos tipos de cánceres, están influenciadas por un plegamiento incorrecto del genoma dentro del núcleo. Por lo tanto, estudiar el Nucleoma 4D nos permitirá entender mejor y diagnosticar con más precisión estas enfermedades”, ha explicado el especialista, quien incide no solo en las ventajas para el diagnóstico de patologías, sino en la oportunidad que brinda para clasificar las enfermedades con mayor precisión y, por tanto, tener disponibles terapias más adecuadas para esos pacientes en el futuro.

El empaquetamiento del ADN dentro del núcleo no se produce al azar, sino que sigue unos patrones específicos de plegamiento que están dirigidos a facilitar las interacciones de los genes y sus elementos reguladores generando la estructura 3D del genoma. Mediante el estudio del Nucleoma 4D, es posible conocer los cambios que se producen en dicha estructura tridimensional a lo largo del tiempo y así saber cuáles son las implicaciones y consecuencias que esto podría tener en las funciones del genoma, el desarrollo de enfermedades y su evolución.

Así, como indica el experto, ahondar en el conocimiento del Nucleoma 4D “es tan importante, dado que tiene potenciales aplicaciones en la Medicina del Futuro”.

En palabras del vicepresidente de la Fundación Instituto Roche, Federico Plaza, gracias al estudio del Nucleoma 4D, “será posible obtener más información acerca del genoma, conocer más sobre las alteraciones relacionadas con su estructura y entender qué patologías pueden llegar a desencadenarse”. Esta información favorecerá la identificación de nuevas dianas terapéuticas, el desarrollo de aplicaciones para la práctica clínica y una oportunidad para mejorar el abordaje de las mismas. Algo que se traduce en avances hacia la Medicina del Futuro.

Aunque se trata de un área en fase de estudio y generación de evidencia, se vislumbran algunas potenciales aplicaciones como la mejora de los estudios de asociación del genoma completo o GWAS (Genome-wide association studies), la predicción de enfermedades, como se ha dicho, pero también su diagnóstico y pronóstico y el descubrimiento de nuevos abordajes terapéuticos en el marco de la Medicina Personalizada de Precisión. 

Martí-Renom señala que en España se cuenta con varios grupos de investigación dedicados a su estudio. “Algunos de ellos asociados al estudio de enfermedades concretas como cáncer de colon o diabetes. Asimismo, comunitariamente, estamos adquiriendo las tecnologías necesarias para el estudio del Nucleoma 4D”, pero reconoce que “lo más relevante pasará por un cambio de mentalidad del estudio del genoma para que los investigadores en España pasen de 1D (secuencia) a 3D (estructura) y eventualmente 4D (dinámica)”.

A continuación, la directora gerente de la Fundación Instituto Roche, Consuelo Martín de Dios, recuerda que “a los retos analíticos existentes, se unen otros retos y barreras para su implementación en la clínica, en parte, debido a que el Nucleoma 4D se encuentra en fase exploratoria y todavía queda mucha investigación por hacer”.

En concreto, la escasez de profesionales con perfil técnico para la optimización del uso de las tecnologías, la falta de recursos económicos para su desarrollo, el limitado conocimiento sobre sus potenciales aplicaciones en la práctica clínica y la necesidad de explotar todos los datos obtenidos con las diferentes ciencias ómicas son algunos de los aspectos en los que se debe invertir esfuerzos y recursos.

Los Informes Anticipando, elaborados en el marco del Observatorio de Tendencias en la Medicina del Futuro impulsado por la Fundación Instituto Roche, surgen con el objetivo de contribuir a la generación y difusión de los avances en áreas de conocimiento incipiente relacionadas con la Medicina Personalizada de Precisión y que formarán parte de la Medicina del Futuro. Cada año, el Observatorio publica tres nuevos informes y, en 2022, se han publicado el Informe Anticipando Radiómica y, ahora, el Informe Anticipando Nucleoma 4D. Se espera que el tercer informe vea la luz el próximo mes de noviembre.