Amelie Baud ha tenido claro lo que quería investigar desde su tercer año de doctorado en la Universidad de Oxford. En una conferencia, quedó fascinada por un estudio hecho con cerdos que demostraba que los compañeros sociales tienen influencia en el fenotipo de cada individuo, es decir, en sus características fisiológicas, morfológicas y de comportamiento. Ella se había especializado en biología computacional y estaba realizando su doctorado sobre las bases genéticas del fenotipo.
Su pasión por esta idea de la influencia social, combinada con la influencia del microbioma, le ha llevado a trabajar en el Instituto Europeo de Bioinformática en Cambridge, el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Roma y en la Universidad de San Diego en California. En 2021 llegó al Centro de Regulación Genómica (CRG) del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB), atraída por la concentración de talento y recursos de estas instituciones. Actualmente, lidera el laboratorio de Sistemas sociales y de huésped-microbioma del CRG.
En su grupo cuenta con 4 estudiantes de doctorado y una técnica de investigación. Se preguntan cómo la interacción social y el microbioma, especialmente las bacterias del intestino, influyen en las características y la salud de los individuos. “Las personas no vivimos aisladas. Creo que los investigadores han estado ignorando esto en gran medida. No podemos estudiar a las personas de forma aislada, necesitamos tener en cuenta al menos su entorno social y su microbioma”, explica Baud.
En su laboratorio han descubierto que las características y el comportamiento de un roedor, su fenotipo, se ve influenciado tanto por su propio microbioma intestinal como por los roedores con los que convive. A día de hoy están investigando cómo esto sucede, utilizando estudios computacionales y estudios experimentales.
“No podemos estudiar a las personas de forma aislada, necesitamos tener en cuenta al menos su entorno social y su microbioma”
Amelie Baud, CRG
Analizar cómo un compañero social puede influir en las características y el comportamiento del otro no resulta sencillo. Se necesita una forma objetiva de medir estas características y esta influencia. Por eso usan estudios genéticos, porque permiten describir bien las características de los individuos y de sus microbiomas. La caracterización de sus genes y de los genes de las bacterias de su intestino ayuda a determinar también la dirección de la interacción, es decir, quién ha influido a quién. El estudio de genomas ha permitido identificar, por ejemplo, que los roedores que viven juntos comparten algunas de estas bacterias intestinales.
En otro reciente estudio han identificado 6 genes candidatos a estar implicados en esta influencia social indirecta, como el gen implicado en los patrones de sueño. Para ello han analizado 170 fenotipos relacionados con el comportamiento y con las características fisiológicas y morfológicas en 1.812 ratones.
Un reto interdisciplinar
En el laboratorio de Baud combinan métodos computacionales con estudios experimentales con roedores. El uso de modelos animales, muy importante en la investigación en salud, permite validar resultados que pueden obtenerse gracias a los estudios por computación. A la vez que ayudan a comprender mejor estos resultados, los experimentos pueden también arrojar nuevas preguntas.
Este enfoque interdisciplinar es todo un reto, pero hay mucho que ganar combinando estos dos tipos de estudio. “Me encanta. A veces es difícil porque te sitúas entre dos comunidades científicas distintas, donde es un desafío comunicar tu ciencia a personas no expertas. Pero también, al cruzar campos científicos, conoces áreas de investigación en las que hay más que aprender. Así que voy a seguir haciéndolo”, comenta la investigadora.
“Al cruzar campos científicos, como los métodos computacionales o la experimentación animal, conoces áreas de investigación en las que hay más que aprender”
Amelie Baud, CRG
Unos roedores muy especiales
Los roedores de este laboratorio son algo especiales, porque todos son individuos únicos. Habitualmente, los laboratorios de investigación biomédica trabajan con roedores que tienen la misma información genética; son clones. Pero en este caso se necesitan individuos con informaciones genéticas únicas, que provengan de padres y madres distintos y tengan características propias. Esto permite estudiar cómo cada individuo está siendo influenciado por su compañero social o por las bacterias de su intestino.
El laboratorio trabaja con ratas, pero inicialmente se tenían pocos datos del microbioma de estos animales. Por eso el grupo de Baud lleva años catalogando las bacterias del intestino de estos roedores. Sus resultados se añaden a una base de datos muy extensa sobre el genotipo y el fenotipo de estos animales que está recopilando un consorcio estadounidense.
Este consorcio está liderado por Abraham Palmer, de la Universidad de San Diego en California. Amelie trabajó en el laboratorio de Palmer antes de llegar al PRBB y sigue contribuyendo a esta base de datos. Toda esta información constituye un catálogo muy rico que contiene información sobre la fisiología y el comportamiento de miles de ratas. El equipo de Baud y muchos otros laboratorios pueden hacer estudios computacionales partiendo de esta herramienta.
En el PRBB surgen colaboraciones
En el PRBB, Amelie Baud se ha encontrado con Mireia Vallès-Colomer, que lidera el Grupo de Investigación del Microbioma en el Departamento de Medicina y Ciencias de la vida, Universidad Pompeu Fabra (MELIS-UPF), otro centro del parque. Ambas tienen intereses similares en lo que respecta al microbioma y utilizan la bioinformática como método de estudio.
“Hemos comenzado a explorar nuevas áreas de investigación juntas”, explica Baud. Van a ofrecer una posición conjunta de doctorado, dirigido por las dos investigadoras y financiado por el nuevo Programa Conjunto en Genómica Médica Evolutiva (EvoMG). En el programa EvoMG participan tres centros del PRBB: CRG, MELIS-UPF y el Instituto de Biología Evolutiva (IBE: CSIC-UPF).
Lo que nos puede traer el estudio del microbioma y del entorno social
El estudio de los efectos del microbioma y del entorno social en la salud de los individuos es un campo novedoso en ciencia. Se trata de una investigación básica que no solo ayudará a comprender la relación entre la salud y el entorno, sino también otras interacciones entre el genoma, el fenotipo y la salud.
En este tipo de investigación se usan muchos datos genéticos, de los roedores y de sus microbiomas. También se estudian una gran cantidad de variables, como el peso, el colesterol, la densidad ósea, patrones de comportamiento… Por eso es difícil predecir qué descubrimientos nos traerá en el futuro, pero es probable que puedan aplicarse a muchos campos médicos.
“A partir de la comprensión de cómo las bacterias del intestino influyen en el huésped, con suerte podremos manipular este microbioma para lograr una mejor salud”
Amelie Baud, CRG
Realizar estudios similares en humanos es mucho más complejo, pero existen ya algunos estudios en esta dirección. Este tipo de conocimiento básico nos puede permitir alcanzar avances muy importantes en medicina en el futuro. “A partir de la comprensión de cómo las bacterias del intestino influyen en el huésped, con suerte podremos manipular este microbioma para lograr una mejor salud”, concluye Baud.
