Una nueva y poderosa “mapa de ruta” genómica muestra cómo miles de genes colaboran para provocar enfermedades, revelando finalmente la lógica oculta detrás del riesgo genético.
sciencedaily.com/Fecha:16 de diciembre de 2025
Institutos Gladstone
Resumen: Una nueva estrategia de mapeo genético revela cómo redes completas de genes interactúan para causar enfermedades, completando los eslabones perdidos por los estudios genéticos tradicionales. Esta técnica podría transformar la forma en que los científicos identifican dianas farmacológicas para enfermedades complejas.
HISTORIA COMPLETA
Los científicos han revelado una nueva y poderosa forma de mapear cómo los genes interactúan para desencadenar enfermedades, ofreciendo un puente largamente buscado entre las pistas genéticas y el significado biológico. Crédito: Shutterstock
Los científicos biomédicos están trabajando para identificar los genes que contribuyen a las enfermedades, con la esperanza de que estos descubrimientos conduzcan a tratamientos dirigidos a los genes correctos y ayuden a recuperar la salud del cuerpo.
Cuando un gen defectuoso es responsable, comprender el problema puede ser bastante sencillo. Sin embargo, muchas afecciones son mucho más complejas. En estos casos, intervienen múltiples genes, a veces incluso miles, y resulta mucho más difícil comprender su relación con la enfermedad.
Un nuevo enfoque de mapeo genómico podría facilitar la resolución de este desafío. En un estudio publicado en Nature , investigadores de los Institutos Gladstone y la Universidad de Stanford emplearon una estrategia amplia que analiza el impacto de cada gen en una célula, vinculando enfermedades y otros rasgos con los sistemas genéticos subyacentes que los configuran. Los mapas resultantes podrían descifrar la confusa biología y destacar los genes con mayor probabilidad de ser objetivos útiles para nuevas terapias.
"Ahora podemos analizar cada gen del genoma y comprender cómo cada uno afecta a un tipo celular específico", afirma el Dr. Alex Marson, investigador principal de Gladstone y director Connie y Bob Lurie del Instituto de Inmunología Genómica Gladstone-UCSF, quien codirigió el estudio. "Nuestro objetivo es utilizar esta información como mapa para obtener nuevos conocimientos sobre cómo ciertos genes influyen en rasgos específicos".
Descubriendo el 'por qué' detrás del riesgo genético
Durante años, los científicos se han basado en gran medida en los estudios de asociación genómica, que analizan el ADN de miles de personas para encontrar vínculos estadísticos entre las diferencias genéticas y los rasgos, incluido el riesgo de enfermedades. Estos esfuerzos han generado enormes conjuntos de datos, pero convertir esas señales en explicaciones biológicas claras puede ser difícil, especialmente en el caso de rasgos influenciados por muchos genes.
"Incluso con estos estudios, aún existe una gran brecha en la comprensión de la biología de las enfermedades a nivel genético", afirma el primer autor, el Dr. Mineto Ota, doctor en medicina y doctor en filosofía. Ota es investigador postdoctoral en el laboratorio de Marson en Gladstone, así como en el laboratorio del científico de Stanford, el Dr. Jonathan Pritchard. "Entendemos que muchas variantes están asociadas con enfermedades; simplemente no entendemos por qué".
Mineto lo compara con tener un mapa con un punto de inicio y un punto final claros, pero sin rutas que conecten ambos.
"Para comprender los rasgos complejos, necesitamos centrarnos en la red", afirma Pritchard, profesor de Biología y Genética en Stanford, quien codirigió el estudio con Marson. "¿Cómo podemos concebir la biología cuando miles y miles de genes, con funciones muy diferentes, influyen en un rasgo?"
Combinando experimentos celulares con grandes datos poblacionales
Para profundizar en ese problema de red, los investigadores extrajeron información de dos bases de datos.
Un conjunto de datos provino de una línea celular de leucemia humana que se utiliza comúnmente para estudiar las características de los glóbulos rojos. En un trabajo anterior, un investigador del MIT, ajeno a este estudio, desactivó cada gen de esa línea celular, uno a la vez, y rastreó cómo la pérdida de ese gen modificaba la actividad genética.
El equipo de Marson comparó esos resultados con los datos del Biobanco del Reino Unido, que incluye secuencias genómicas de más de 500.000 personas. Ota buscó individuos con mutaciones genéticas que reducían la función genética de forma que alteraban sus glóbulos rojos.
La combinación de ambas fuentes permitió a los investigadores construir un mapa detallado de las redes genéticas que influyen en las características de los glóbulos rojos. La imagen resultante mostró un panorama genético notablemente complejo. Con este enfoque, pudieron identificar el punto de partida, el destino y el complejo conjunto de conexiones entre ambos.
También descubrieron que algunos genes afectan varios procesos biológicos simultáneamente, debilitando ciertas actividades mientras que otras se ven incrementadas. Un ejemplo es SUPT5H, un gen asociado con la beta talasemia, un trastorno sanguíneo que altera la producción de hemoglobina y puede provocar anemia de moderada a grave. Los investigadores relacionaron SUPT5H con tres programas celulares clave: producción de hemoglobina, ciclo celular y autofagia. También demostraron cómo el gen influye en cada programa, ya sea incrementando o reduciendo la actividad génica.
«SUPT5H regula las tres vías principales que afectan a la hemoglobina», afirma Pritchard. «Activa la síntesis de hemoglobina, ralentiza el ciclo celular y la autofagia, lo que, en conjunto, tiene un efecto sinérgico».
Por qué este método de mapeo podría ser importante para la inmunología
Ser capaz de revelar las vías genéticas detalladas que controlan cómo funcionan las células podría transformar tanto la biología básica como el desarrollo de fármacos.
Aunque el equipo identificó múltiples maneras en que las redes genéticas influyen en el comportamiento de las células sanguíneas, la clave reside en la herramienta en sí. El grupo de investigación, y posiblemente muchos otros científicos, ahora pueden aplicar la misma estrategia a otros tipos de células humanas para descubrir los patrones moleculares que impulsan las enfermedades.
Para el laboratorio de Marson, que se centra en las células T y otras partes del sistema inmunológico, el método podría abrir la puerta a muchos más descubrimientos.
"La carga genética asociada a muchas enfermedades autoinmunes, inmunodeficiencias y alergias está fuertemente vinculada a los linfocitos T", afirma Marson. "Esperamos desarrollar mapas más detallados que nos ayuden a comprender a fondo la arquitectura genética subyacente a estas enfermedades inmunomediadas".
El estudio, "Modelado causal de los efectos genéticos desde reguladores hasta programas y rasgos", se publicó en la edición del 10 de diciembre de 2025 de Nature. Entre los autores se encuentran Mineto Ota, Jeffrey Spence, Tony Zeng, Emma Dann, Nikhil Milind, Alexander Marson y Jonathan Pritchard. Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Fundación Simons, el Premio Lloyd J. Old STAR, el Instituto Parker de Inmunoterapia contra el Cáncer, el Instituto de Genómica Innovadora, la Fundación Larry L. Hillblom, el Centro de Excelencia de la Fundación para la Investigación de la Investigación sobre el Cáncer (JDRF) del Norte de California, la familia Byers, K. Jordan, la Iniciativa de Curas para el Cáncer con CRISPR, la Fundación Astellas para la Investigación de Trastornos Metabólicos, la Fundación Chugai para el Descubrimiento Científico de Fármacos Innovadores y la Beca Postdoctoral EMBO.
____________________
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Gladstone Institutes . Nota: El contenido puede ser editado por motivos de estilo y extensión.
_____________
Referencia de la revista:
Mineto Ota, Jeffrey P. Spence, Tony Zeng, Emma Dann, Nikhil Milind, Alexander Marson, Jonathan K. Pritchard. Modelado causal de los efectos genéticos, desde reguladores hasta programas y rasgos . Nature , 2025; DOI: 10.1038/s41586-025-09866-3
Institutos Gladstone. «Científicos encuentran los eslabones perdidos entre los genes y las enfermedades». ScienceDaily. ScienceDaily, 16 de diciembre de 2025. < www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251215084201.htm > .
