Algunas enfermedades son complejas de estudiar y tratar, puesto que en su desarrollo intervienen diferentes componentes del cuerpo humano que se sitúan a diferentes escalas: genes, células, tejidos, comportamiento. Esto sucede, por ejemplo, en las demencias, que por este motivo no tienen un marcador claro que ayude a diagnosticarlas y tratarlas. “En las enfermedades complejas es muy difícil tener biomarcadores genéticos. A menudo están determinadas por múltiples genes y hay mucho ruido de fondo”, explica Jordi Garcia-Ojalvo, director del Laboratorio de Biología de Sistemas Dinámicos en el Departamento de Medicina y Ciencias de la vida, Universidad Pompeu Fabra (MELIS-UPF).
García-Ojalvo es uno de los investigadores principales de un estudio internacional que ha desarrollado una herramienta para poder analizar este tipo de enfermedades. Se trata de una herramienta computacional que permite relacionar diferentes escalas biológicas, tanto microscópicas, como los genes y las células, como macroscópicas, como los tejidos o el comportamiento. Este estudio ha sido coliderado desde el MELIS-UPF y el Hospital del Mar Research Institute.
Los equipos investigadores han usado este tipo de análisis para estudiar la esclerosis múltiple, una enfermedad autoinmune de causa desconocida que afecta al tejido neuronal y provoca una discapacidad significativa. Algunos estudios ya habían intentado integrar redes biológicas para entender la enfermedad, sobre todo intentando relacionar el efecto de genes diversos. Pero nunca antes se había realizado un estudio que relacione distintos niveles. Se ha analizado la relación entre genes, proteínas, células, tejidos (a través de imágenes cerebrales y de la retina) y comportamiento en 328 pacientes y 90 individuos sanos.
“Con este análisis de redes en 5 niveles (genes, proteínas, células, órganos y comportamiento), hemos conseguido identificar qué elementos de las diferentes escalas están relacionados a nivel biológico”
Jordi García-Ojalvo (MELIS-UPF)
Con este enfoque de redes multinivel se ha conseguido revelar una relación entre la proteína MK03, previamente asociada a la esclerosis múltiple y el recuento de células T del sistema inmune, el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina y la velocidad a la que la persona puede andar. Este descubrimiento es un paso más hacia la identificación de un biomarcador que ayude a diagnosticar y buscar un tratamiento para la enfermedad.
“En las enfermedades complejas suceden muchas cosas a la vez, y lo hacen a múltiples escalas y a lo largo del tiempo. Por lo que los seres humanos, tanto el personal investigador como el médico, difícilmente podemos visualizarlo si no es con este tipo de herramientas que nos permiten discernir e identificar los elementos que están relacionados”, cuenta Pablo Villoslada, investigador del Hospital del Mar que ha codirigido el estudio con García-Ojalvo. La herramienta que han desarrollado sirve para estudiar otras enfermedades complejas, como el Alzheimer u otras demencias.
Podéis leer más sobre este estudio en este reportaje.
Kennedy KE, Kerlero de Rosbo N, Uccelli A, Cellerino M, Ivaldi F, Contini P, et al. (2024) Multiscale networks in multiple sclerosis. PLoS Comput Biol 20(2): e1010980. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1010980
Hola. Som moltes persones que patim de tinnitus o acufens. Vaja que tenim un soroll en el cap durant tot el dia, als set dies de la setmana. Dolor, angoixa, baixa autoestima etc..son algunes dels símptomes associats a aquesta malaltia. Ens preguntàvem si hagués alguna semblança entre les malalties que estudien i la que patim. A través de les eines informàtiques per estudiar malaties complexas es podria estudiar també el tinnitus. Moltes gràcies