EL RITMO DE LOS GENES

En esta entrada no voy a hablar de farmacogenómica en concreto pero si de unos hallazgos que en mi opinión condicionarán en un futuro la forma de diseñar ensayos clínicos asi como la  administración de determinados fármacos.

El Premio Nobel de Medicina del pasado año 2017 recayó en tres investigadores Hall, Rosbash y Young (en la imagen) por su contribución al descubrimiento de los mecanismos moleculares que regulan los ritmos biológicos, en concreto observaron que los niveles de la proteína PER codificada por un gen  identificado en el año 1984 y que denominaron “period” mostraba oscilaciones en períodos de 24h y lo significativo es que esos niveles de proteína condicionaban  a su vez la actividad del gen de forma que se producía un mecanismo de autorregulación en la expresión génica a nivel celular (actualmente conocemos 3 genes PER, el PER1  situado en el cromosoma 17 y los PER 2 y PER 3 situados en los cromosomas 2 y 1 respectivamente así como muchos otros denominados genes “reloj”).

Los ritmos biológicos forman parte de nuestra vida, los más conocidos son los ciclos sueño-vigilia o los menstruales, pero existen muchos otros menos conocidos como los que afectan a la síntesis de hormonas endógenas de los cuales  y solo a modo de ejemplo mencionamos la ACTH, la TSH o la hormona luteinizante. Hasta ahora sabíamos que el reloj circadiano en los mamíferos se localizaba en el hipotálamo medial a nivel de núcleo supraquiasmático, sin embargo como veremos las cosas no son tan sencillas.

Hace escasos días se ha publicado  en Science ( 8 de Febrero) y cuyo primer autor es Ludovic S. Mure, un estudio dirigido por el Instituto Salk en colaboración con el Instituto de Investigación de Primates en Nairobi en el cual utilizando secuenciación de ARN comprobaron que cada tejido expresaba los genes en función de las diferentes horas del día. 

El número de genes que presentaban estas oscilaciones variaba en función del tipo tisular siendo máximo en la corteza prefrontal.  El patrón más habitual que observaron era aquel en el cual el proceso de transcripción (el paso de ADN a ARN para que se produzca posteriormente la producción de la proteína) tenía el momento de mayor actividad a primera hora de la mañana y al final de la tarde disminuyendo durante la noche.

Uno de los hechos que más nos sorprende es que  más del 80% de los genes que codifican proteínas tienen ciclos rítmicos en esa producción y esta  varía a lo largo de las diferentes horas del día.

Todos estos hallazgos van a contribuir de forma importante a profundizar en las bases moleculares por las cuales los procesos disruptivos en los ritmos circadianos puede afectar a determinadas enfermedades como son las enfermedades cardíacas o las  oncológicas entre otras y en farmacología de igual forma al poder elegir el momento del día donde la administración de ciertos fármacos sea más eficaz especialmente a aquellos que actúan selectivamente frente a determinadas proteínas en donde puede pensarse a priori y a falta de futuros trabajos de investigación que si se administran cuando los niveles de proteína son más altos debieran tener una mayor eficacia terapéutica.