La terapia epigenética es el uso de medicamentos u otras técnicas que influyen en el epigenoma para tratar afecciones médicas. Muchas enfermedades , como el cáncer , las enfermedades cardíacas , la diabetes y las enfermedades mentales, están influenciadas por mecanismos epigenéticos. [1] La terapia epigenética ofrece una forma potencial de influir directamente en esas vías.
La epigenética se refiere al estudio de los cambios en las expresiones de los genes que no son el resultado de alteraciones en la secuencia del ADN ”. [1] Los patrones de expresión génica alterados pueden ser el resultado de modificaciones químicas en el ADN y la cromatina, o cambios en varios mecanismos reguladores. Las marcas epigenéticas pueden heredarse en algunos casos y pueden cambiar en respuesta a estímulos ambientales a lo largo de la vida de un organismo. [2]
Se sabe que muchas enfermedades tienen un componente genético, pero aún se están descubriendo los mecanismos epigenéticos subyacentes a muchas afecciones. Se sabe que un número significativo de enfermedades cambian la expresión de genes dentro del cuerpo, y la participación epigenética es una hipótesis plausible de cómo lo hacen. Estos cambios pueden ser la causa de los síntomas de la enfermedad. Se ha sospechado que varias enfermedades, especialmente el cáncer, activan o desactivan genes de forma selectiva, lo que da como resultado la capacidad de los tejidos tumorales de escapar de la reacción inmunitaria del huésped. [2]
Los mecanismos epigenéticos conocidos suelen agruparse en tres categorías. La primera es la metilación del ADN, donde se metila un residuo de citosina seguido de un residuo de guanina (CpG). En general, la metilación del ADN atrae proteínas que pliegan esa sección de la cromatina y reprimen los genes relacionados. [3] La segunda categoría son las modificaciones de histonas. Las histonas son proteínas que participan en el plegamiento y compactación de la cromatina. Hay varios tipos diferentes de histonas y se pueden modificar químicamente de varias formas. La acetilación de las colas de histonas generalmente conduce a interacciones más débiles entre las histonas y el ADN, que está asociado con la expresión génica. Las histonas se pueden modificar en muchas posiciones, con muchos tipos diferentes de modificaciones químicas, pero los detalles precisos de laEl código de las histonas se desconoce actualmente. [4] La última categoría de mecanismo epigenético es el ARN regulador. Los microARN son secuencias pequeñas no codificantes que participan en la expresión génica. Se conocen miles de miARN y el alcance de su participación en la regulación epigenética es un área de investigación en curso. [5] Las terapias epigenéticas son reversibles, a diferencia de la terapia génica . Esto significa que pueden administrarse fármacos para terapias dirigidas. [6]
La diabetes es una enfermedad en la que un individuo afectado no puede convertir los alimentos en energía. Si no se trata, la afección puede provocar otras complicaciones más graves. [7] Un signo común de diabetes es la degradación de los vasos sanguíneos en varios tejidos del cuerpo. La retinopatía se refiere al daño causado por este proceso en la retina, la parte del ojo que percibe la luz. [8] [9] Se sabe que la retinopatía diabética está asociada con una serie de marcadores epigenéticos, incluida la metilación de los genes Sod2 y MMP-9, un aumento en la transcripción de LSD1 , una desmetilasa H3K4 y H3K9 y varias metiltransferasas de ADN (DNMT) y mayor presencia de miARN para factores de transcripción y VEGF . [9]
Se cree que gran parte de la degeneración vascular retiniana característica de la retinopatía diabética se debe a una actividad mitocondrial alterada en la retina. Sod 2 codifica una enzima en disputa con superóxido, que elimina los radicales libres y previene el daño oxidativo a las células. El LSD1 puede desempeñar un papel importante en la retinopatía diabética a través de la regulación a la baja de Sod2 en el tejido vascular de la retina, lo que provoca daño oxidativo en esas células. Se cree que la MMP-9 está implicada en la apoptosis celular y está igualmente regulada a la baja, lo que puede ayudar a propagar los efectos de la retinopatía diabética. [9]