Un estudio en población infantil aporta valiosa información para detectar asociaciones entre enfermedades y exposiciones ambientales

El metiloma y el metaboloma son los perfiles que menos varían en un mismo individuo y por lo tanto son los más adecuados para comparar un gran número de individuos y detectar biomarcadores de enfermedad , según un estudio liderado por ISGlobal, centro impulsado por la Fundación ”la Caixa”. El estudio aporta valiosa información para el diseño e interpretación de estudios que buscan asociar diferentes perfiles ‘ómicos’ con exposiciones ambientales y enfermedad.

Ya desde el útero, estamos expuestos a múltiples factores ambientales que pueden tener un impacto sobre nuestra salud. Para entender cómo responde nuestro organismo a los diferentes factores de estrés ambientales, cada vez se usan más las tecnologías llamadas ‘ómicas’, que tratan de detectar respuestas moleculares sutiles a dichos factores, gracias por ejemplo al análisis de la modificación de genes (metiloma ), de la expresión de dichos genes (transcriptoma), o al tipo y nivel de proteínas (proteoma) o metabolitos ( metaboloma) circulantes.

“Este tipo de análisis son de gran relevancia clínica, ya que permiten descubrir nuevos biomarcadores predictivos de enfermedades como cáncer o patologías cardiovasculares, neurológicas, o inflamatorias en fases muy tempranas, antes de la aparición de síntomas,” comenta Léa Maitre, investigadora de ISGlobal y coordinadora del estudio. “Sin embargo, aún no sabemos bien cómo varían estos diferentes perfiles ‘ómicos’ en personas sanas, particularmente en la población infantil,” añade.

En este estudio, el equipo investigador realizó 6 tipos de análisis ‘ómicos’ (metilación del ADN, expresión de genes, micro ARNs, proteínas, y metabolitos en suero y orina)en 156 niñas y niños sanos de cinco países europeos, con el objetivo deanalizar la variabilidad entre sujetos (inter-individual) y en el mismo sujeto (intra-individual) en dos momentos diferentes (separados por un intervalo de seis meses). El estudio se hizo en el marco del proyecto europeo HELIX para estudiar el exposoma en las primeras etapas de la vida.

Los resultados revelan una amplia gama en la variabilidad de los diferentes perfiles ‘ómicos’, pero en general la variación en el mismo individuo a lo largo del tiempo (intra-individual) fue mayor que la observada entre individuos en un momento dado (inter-individual). Los perfiles más estables fueron el de metilación del ADN (metiloma) y el de metabolitos en sangre (metaboloma) , mientras que el perfil más variable fue el de la expresión génica (transcriptoma). En el caso del metiloma, encontraron que los sitios de metilación más estables son los que tienen mayor relevancia funcional, por lo que podrían servir de biomarcadores en estudios epidemiológicos. La metilación del ADN puede cambiar la actividad de un gen y hacer que se exprese o no. “Nuestros resultados confirman que ya se observan diferencias significativas en patrones de metilación desde la infancia temprana, incluso entre niños y niñas de origen europeo similar,” comenta Mariona Bustamante, investigadora de ISGlobal y segunda autora del estudio.

En el caso del metaboloma, el análisis indica que estandarizar la manera de tomar la muestra y ajustar algunos factores individuales, como por ejemplo el índice de masa corporal, podrían reducir la variabilidad y aumentar la robustez de los estudios a gran escala. El metaboloma en el suero mostró ser más estable y capturar mejor la variabilidad entre individuos que el de orina.

En consecuencia, concluyen las y los autores, la metilación del ADN y los metabolitos en sangre serán más informativos en estudios que realizan una sola medición en un gran número de individuos, mientras que los perfiles menos estables como la expresión de genes pueden ser útiles en estudios que siguen a una cohorte de individuos a lo largo del tiempo . El equipo investigador también creó una red de interacción entre los diferentes perfiles ómicos para obtener una visión holística de los resultados. Esta integración de diferentes capas de perfiles ómicos es el objetivo del concepto reciente de ‘interactoma’.

Los resultados de este estudio serán muy útiles para el diseño e interpretación de estudios epidemiológicos que buscan asociar perfiles ómicos con enfermedades y exposiciones ambientales”, señala Léa Maitre.

Referencia

Gallego-Paüls, M., Hernández-Ferrer, C., Bustamante, M. et al. Variability of multi-omics profiles in a population-based child cohort. BMC Med 19, 166 (2021). https://doi.org/10.1186/s12916-021-02027-z.