Cuerpo

Diabetes tipo 2: nuevos hallazgos de la medicina genómica

Iván Carrillo y Susan Irais 13 / Nov / 18
Este año un estudio publicado en PLoS Medicine, por científicos de la Universidad de Harvard, arroja nueva luz sobre la fisiopatología de la pandémica enfermedad metabólica que amenaza con colapsar los sistemas sanitarios del mundo. Con la nueva herramienta, la medicina genómica se erige como la gran esperanza en el diagnóstico, prevención y tratamiento de esta enfermedad.

Se trata de un padecimiento multifactorial que tiene como causa tanto los estímulos del medio ambiente como la genética de los individuos. Algunos factores de riesgo son arrolladoramente evidentes, como la obesidad, la mala alimentación, el tabaquismo o la inactividad física. Otros, no tanto. La genética juega claramente un papel, aunque los detalles de sus mecanismos han tardado en descubrirse más de lo esperado. Lo que es una realidad patente es la dimensión de la pandemia: 425 millones de personas padecen diabetes en el mundo. Un grave problema de salud que en México registra 12 millones de diabéticos, según datos de la Federación Internacional de Diabetes.

Ante esta situación, la medicina genómica parece progresar como una de sus más esperanzadoras promesas: Tratamientos a la medida para ganar en impacto y eficacia farmacológica, lo que se conoce como medicina personalizada.

Recientemente el estudio “Los genes de la diabetes tipo 2 analizados por asociaciones a múltiples rasgos señalan mecanismos y subtipos de la enfermedad: Un análisis de agrupamiento suave” publicado por investigadores de Harvard estableció un nuevo modelo estadístico matemático que a través del análisis de la información genética de los enfermos brinda por primera vez un clasificación a detalle de la enfermedad. Con la nueva herramienta se logró la identificación de cinco subgrupos de diabéticos insertos en los dos grupos que ya se conocían —insulino-dependientes e insulino-resistentes—.  Además, el conocimiento adquirido profundiza  al detalle en qué órganos se activan los genes que identifican a cada subgrupo. Un hito para esta disciplina, a decir de los expertos. 

Genómica: ciencia de frontera

La primera gran promesa cumplida de la genómica fue la decodificación genética, a partir de la cual creó todo tipo de expectativas, desde la cura de muchas enfermedades hasta la manipulación genética para diseñar bebés. En el terreno de lo real, han surgido importantes hallazgos. Por ejemplo, en el caso de México, El Instituto Nacional de Medicina Genómica realizó un titánico esfuerzo para completar la descripción del mapa de haplotipos mexicanos. Además, se identificó que la población mexicana posee un gen “privado” en su genoma, llamado SLC16A11, el cual se encuentra asociado con la DT2. 

Este gen que se encuentra en muy bajas proporciones en poblaciones africanas, asiáticas y europeas con una oscilación del 2%, tiene una alta presencia en México alcanzando entre el 30% y el 48%. 

 

"Estos hallazgos tienen el potencial de distinguir diferentes subgrupos de pacientes con diabetes, lo que en el futuro permitiría que reciban tratamientos más específicos, y por lo tanto más efectivos, dirigidos al mecanismo que causa la diabetes en cada caso”.
 

Esta presencia representa un riesgo del 25% y de hasta el 50% de padecer diabetes para aquellos que lo han heredado de ambos padres. Es decir, “la identificación de este gen podría explicar hasta en un 20% del exceso de diabetes en México”, según ha comentado Clicerio González Villalpando, investigador principal del proyecto Estudio de la Diabetes en México.

Así mismo, el hallazgo permitió fortalecer las formas de diagnóstico en nuestro país. “Esto permite la inclusión de una nueva variante en el diagnóstico que si bien no es predictiva de riesgo, ayuda a brindar un diagnóstico más certero", señala Juan Carlos Fernández López, investigador asociado al departamento de genómica computacional del Instituto Nacional de Medicina Genómica de México, "también la genómica ha revelado que el medio ambiente y la dieta en particular tienen un rol muy relevante, a veces un poco más que la genética”, concluye.

Nuevos hallazgos

Ahora un nuevo estudio de Harvard realmente está poniendo en práctica todo el conocimiento de la genómica y, según los expertos ha roto un paradigma, “es el inicio de lo que estábamos esperando. Se trata de la promesa de vincular a la genómica con los mecanismos fisiológicos que causan la diabetes, es un nuevo método estadístico-matemático que une la clínica con la fisiología y la genómica. Representa un paradigma importante que permite disecar los mecanismos responsables de enfermedades complejas integrando la función de los genes de riesgo dentro de diferentes mecanismos con el fin de traducirlo en medicina personalizada. Apuesto a que pronto veremos estos nuevos métodos aplicados a otras enfermedades comunes”, reflexiona el Dr. Gerardo Jiménez Sánchez.

Lo que hicieron los investigadores de la Universidad de Harvard fue diseñar un nuevo modelo estadístico matemático que permite un conocimiento molecular más detallado de la enfermedad. “Tradicionalmente la DT2 la dividimos en dos grandes grupos. Un grupo en el cual la células del páncreas no pueden liberar suficiente insulina: la diabetes insulino-dependiente, y un grupo en la que sí produce insulina pero no tiene el efecto esperado en el hígado, el músculo y el tejido graso: ese es el grupo insulino-resistente”, explica el también Director de Genómica Médica y fundador del Instituto Nacional de Medicina.

La identificación de este gen podría explicar hasta en un 20% del exceso de diabetes en México”

“Conocer en cuál de los dos grupos se ubica un paciente es la clasificación que se utiliza actualmente. Sin embargo, estos investigadores analizaron la vinculación de múltiples genes asociados al riesgo a diabetes mediante un nuevo modelo estadístico matemático que permite pasar de dos categorías, a cinco, con base en los mecanismos metabólicos responsables de la enfermedad. Estos hallazgos tienen el potencial de distinguir diferentes subgrupos de pacientes con diabetes, lo que en el futuro permitiría que reciban tratamientos más específicos, y, por lo tanto, más efectivos, dirigidos al mecanismo que causa la diabetes en cada caso”, advierte Gerardo Jiménez.

Enfermedades dentro de la enfermedad

Gerardo Jiménez explicó: "Lo que se hizo fue estudiar caso por caso, pero en lugar de que los genes de riesgo se ubicaran entre diabéticos o no diabéticos, como se hace tradicionalmente en los estudios de asociación, esta nueva metodología permitió distinguir cinco grupos dentro del grupo de diabéticos estudiados. Dos de ellos, dentro del grupo de los insulino-dependientes y tres en los insulino-resistentes".

Los dos subgrupos que pertenecen a la diabetes insulino-dependiente incluyen a un conjunto de genes asociados a la falta de insulina, o de su pro-hormona, denominados por estos investigadores como subgrupo células beta y subgrupo proinsulina.
 

“La genómica finalmente está cumpliendo su promesa de vincular a la clínica con los mecanismos fisiológicos de las enfermedades más comunes."
 

Los tres subgrupos identificados dentro de los pacientes insulino-resistentes incluyen genes asociados con la distribución y metabolismo de la grasa. El primer subgrupo está asociado a la obesidad o mediada por la obesidad; el segundo se relaciona a la acumulación de grasa en el hígado, y el tercero se refiere a la alteración en la distribución de la grasa en las vísceras.

"La estrategia descrita permitió identificar subgrupos de la enfermedad dentro de la enfermedad conocida como diabetes tipo 2. Los genes que identifican a cada subgrupo se asocian a diferentes mecanismos fisiológicos que causan la diabetes. Sus aplicaciones tienen el potencial de desarrollar tratamientos dirigidos a la fisiología de cada subgrupo, en lugar de utilizar un mismo protocolo inicial de tratamiento para todos los diabéticos", agregó el doctor.

Hacía una medicina personalizada 

Los médicos tratan la diabetes de manera estándar, es decir se brinda un tratamiento a través de un algoritmo que inicialmente es básicamente, ensayo y error, porque se trata de ir afinando el tratamiento para cada paciente hasta obtener la mejor respuesta terapéutica. 

Al descubrir una nueva clasificación de la enfermedad basada en la fisiología que está alterada en cada grupo de la enfermedad, también se abre la posibilidad de identificar si los pacientes se comportan, evolucionan y responden diferente.

Es de esperarse que este nuevo método comience a utilizarse para explorar la presencia de subtipos en enfermedades comunes como la obesidad, las enfermedades cardiovasculares y el cáncer, entre muchas otras. “La genómica finalmente está cumpliendo su promesa de vincular a la clínica con los mecanismos fisiológicos de las enfermedades más comunes. Sin duda la bioinformática es una valiosa herramienta que apoya los estudios genómicos para conocer mejor los mecanismos moleculares de las enfermedades comunes, acercándonos cada vez más a la medicina personalizada”, finaliza Jiménez.

Referencias científicas:

Udler MS, Kim J, von Grotthuss M, Bonàs-Guarch S, Cole JB, Chiou J, et al. (2018) Type 2 diabetes genetic loci informed by multi-trait associations point to disease mechanisms and subtypes: A soft clustering analysis. PLoS Med 15(9): e1002654. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002654

The SIGMA Type 2 Diabetes Consortium. (2014) Sequence variants in SLC16A11 are a common risk factor for type 2 diabetes in Mexico. Nature, 506, 97-101: 10.1038/nature12828.
 http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12828.html
 

Autor: Iván Carrillo y Susan Irais
Iván Carrillo es Editor de Tangible. Forma parte de la generación 2016-2017 del Knight Science Journalism Fellowship del MIT. Conductor del programa Los Observadores de TV Azteca y del Noticiero Científico y Cultural Iberoamericano. Susan Irais es periodista de ciencia. Colaboradora en Tangible y Asistente de Información de Iván Carrillo.