Los estudios sobre gemelos idénticos han demostrado durante mucho tiempo cómo la esquizofrenia tiene un fuerte componente genético. Pero cuando los investigadores buscan los genes asociados con la enfermedad, se enfrentan a una profunda confusión – cientos de genes parecen estar implicados, pero una inspección más cercana indica que cada uno sólo confiere un riesgo un poco más alto de lo normal, de desarrollar la enfermedad. En otras palabras, los investigadores no saben cuál de estos genes es el verdadero culpable.
Recientes hallazgos derivados de una colaboración única entre los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencia y el Centro de Salud Mental Shalvata, en Israel, sugieren una manera de salir de este lodazal genético.
En este estudio, los investigadores presentaron una primera prueba a la idea de que la regulación del calcio juega un rol central en la esquizofrenia, lo que puede conducir a mejores diagnósticos.
Decodificación de un genoma complejo
La codificación de genes patológicos, que podrían explicar la esquizofrenia u otra enfermedad se identifican generalmente en el llamado estudio de asociación del genoma completo. La idea es comparar los genes de cientos de personas, tanto pacientes como gente sana, y buscar pequeñas diferencias de sólo una o dos letras en las secuencias genéticas que conforman los genes.
Si ciertas variaciones aparecen con más frecuencia en las personas con una enfermedad como la esquizofrenia que en la población sana, entonces podemos comenzar a preguntarnos si el cambio en esa letra específica está conectada a la enfermedad.
Pero con cientos de posibles candidatos genéticos, los datos se pierden en la indiferencia. Hay pocas maneras de saber si la letra cambiada es una palabra alternativa o puntuación, o si va a ser como “la sustitución de una pera a un durazno en una receta”, una alteración leve pero posiblemente significativa para el plato final.
Desentrañar el misterio presentó un desafío al Dr. Libi Hertzberg, que no es ajeno a los desafíos. Hertzberg era estudiante de maestría con el Prof. Eytan Domany y juntos formaron un equipo con el Prof. Vahram Haroutunian del Hospital Monte Sinaí en los EE.UU., quien tiene una base de datos única de información obtenida de los cerebros post mortem que han sido donados a su laboratorio, incluyendo pacientes con esquizofrenia. De estos, se pueden medir los niveles de las moléculas mensajeras, ARNm, que se producen a partir de diferentes genes.
En otras palabras, los científicos pueden usar esta información para entender como la información genética se traduce en acción en diversas células cerebrales.
El equipo médico ahora tenía dos tipos de información: genes identificados en los estudios, el estudio de genoma completo, y los niveles de ARNm de la base de datos del cerebro, dando una especie de “filtro” que permite identificar las secuencias genéticas cuyos pequeños fallos ortográficos fueron no solamente asociados a la enfermedad, sino que también exhibieron patrones interesantes de la expresión en el cerebro.
Posteriormente el equipo comenzó a analizar su lista reducida de genes. El enfoque que Domany ha desarrollado a lo largo de los años, se enfoca a las acciones del grupo de genes, en lugar de buscar los efectos de un simple gen y esta estrategia funcionó para la información de la esquizofrenia.
Los canales de calcio son la clave
Sin embargo, la pregunta seguía siendo: ¿Qué hace este grupo de genes? Esa pregunta está lejos de ser simple: hay cientos de maneras de que estos genes podrían interactuar y miles de posibles efectos de sus acciones. Además análisis computacionales de los datos revelaron que el grupo de genes que habían identificado está asociado con el funcionamiento de los canales de calcio de las células.
Las células nerviosas dependen de estos canales para regular la absorción de los iones de calcio, que excitan las células a la acción. Las pruebas adicionales que usaron la información del estudio del genoma completo y la base de datos de los análisis de la interacción de la proteína apoyaron estos resultados.
Hertzberg, dice que estos hallazgos dan un fuerte respaldo a la idea de que la regulación del calcio juega un papel central en la esquizofrenia, y agrega que la interacción genética que revelaron, puede usar objetivos útiles para los fármacos.
Domany, señala que el siguiente paso es entender exactamente cómo la regulación de la señalización de calcio se desequilibra en la enfermedad, un paso que requerirá muchísima investigación.
Pero los científicos tienen la esperanza de que sus resultados, además de que apuntan a un enfoque fructífero para entender cómo los genes contribuyen a la enfermedad neuropsicológica podrían, en el futuro, direccionar a los dos mejores diagnósticos y posibles tratamientos para la esquizofrenia.
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