Darwin pot ajudar-nos a entendre el càncer, la infertilitat o les al·lèrgies?

BarcelonaEl càncer és, segurament, el sistema darwinista més perfecte. El 1859, el naturalista britànic va proposar en la seva teoria de l'evolució que els individus més ben adaptats a un entorn específic són els que acaben sobrevivint i passant els seus gens a futures generacions. En el cas dels tumors això es compleix a la perfecció: les mutacions que apareixen a les cèl·lules competeixen entre elles i, al final, aquelles capaces de resistir els tractaments acaben desplaçant la resta i proliferant. Els fàrmacs emprats per combatre-les acaben deixant de ser efectius.

Ara s'ha començat a canviar l'aproximació als tumors i, en lloc de tractar-los amb la màxima dosi de quimioteràpics per erradicar el màxim nombre de cèl·lules canceroses, es fan servir dosis més suaus que disminueixen la massa tumoral. Així s'afavoreix que siguin les mateixes cèl·lules les que responguin al tractament i les que mantinguin sota control les resistents. Com passa en qualsevol ecosistema i perquè les diferents espècies mantinguin un equilibri. Aquest és un exemple de com cada cop més es comença a aplicar la perspectiva evolutiva en medicina, una mirada que permet comprendre millor com l'evolució influeix en les malalties a escala molecular per avançar cap a les teràpies personalitzades o de precisió.

A Catalunya, ara hi ha tres institucions catalanes que dedicaran esforços a treballar aquesta aproximació. El Centre de Regulació Genòmica, el departament de Medicina i Ciències de la Vida (MELIS) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) i l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE: UPF-CSIC) han unit forces per llançar el primer programa de genòmica mèdica evolutiva del món. Liderada per l'investigador Icrea del CRG Manuel Irimia, la iniciativa compta amb un finançament d'un milió d'euros per als tres pròxims anys, procedent del departament d'Universitats i Recerca de la Generalitat. El seu objectiu és posicionar la capital catalana a l'avantguarda de la innovació científica europea fomentant la col·laboració amb altres centres i hospitals.

"Comprendre la història evolutiva dels nostres genomes és fonamental per avançar cap a la medicina personalitzada", argumenta Irimia. "Volem entendre com el nostre genoma ha evolucionat, quines variants confereixen risc de malalties o resistència a tractaments. I també els mecanismes que permeten als patògens, siguin virus, bacteris o fins i tot cèl·lules tumorals, ser més agressius o escapolir-se de les defenses del cos", afegeix.

Fomentar les col·laboracions

El programa, que funcionarà a través de convocatòries competitives a què podran optar els grups de recerca de les tres institucions, combinarà dues disciplines emergents: la medicina evolutiva, que oferirà el paraigua per comprendre millor les malalties i els patògens, i la genòmica mèdica, que posarà les bases genètiques de les malalties humanes amb dades genòmiques.

És el cas de l'investigador de l'IBE Marc de Manuel, que investiga, utilitzant mètodes computacionals, quins són els mecanismes principals que fan que apareguin mutacions en les cèl·lules germinals (espermatozous i òvuls) i somàtiques (la resta de cèl·lules de l'organisme) que tenen un impacte en la salut humana, bé perquè són precursores del càncer, bé perquè contribueixen a l'envelliment. "Veiem que en les cèl·lules somàtiques de ratolins poden aparèixer 20 o 30 mutacions de mitjana en un any, mentre que en els gàmetes masculins i femenins només n'hi ha una", assenyala. I afegeix: "Volem identificar quins processos evolutius han permès que la taxa de mutacions en òvuls i espermatozous sigui reduïda".

El seu grup també vol desvelar quines estratègies ha trobat l'evolució per reduir l'impacte dels danys en l'ADN i què fa que algunes cèl·lules acumulin més mutacions que d'altres, un fet que resulta interessant per entendre millor l'envelliment o l'aparició de tumors. Tot i que De Manuel i el seu equip fan ciència bàsica, han començat a col·laborar amb l'Hospital Clínic per aplicar les tècniques que han desenvolupat per estudiar les mutacions en esperma de ratolins en casos d'infertilitat masculina.

Més susceptibles a malalties

Un altre exemple de recerca emmarcada en aquest programa és la de la professora de MELIS-UPF i investigadora de l'IBE Elena Bosch, que fa recerca en diversitat humana, és a dir, com els éssers humans podem haver evolucionat per ser susceptibles a determinades malalties i com podem fer servir el que sabem sobre evolució per tractar aquestes patologies. "Estudiem com algunes variants genètiques que en un moment determinat es van seleccionar perquè van permetre als humans sobreviure a èpoques de fam o d'escassetat de recursos ara predisposen a l'obesitat i la diabetis tipus 2", explica.

I posa un altre exemple: el de variants genètiques que en el passat ens van protegir d'infeccions perquè generaven una resposta ràpida del sistema immunitari però que ara, en un ambient net i sense patògens, ens provoquen al·lèrgies i malalties autoimmunes.