El equipo de investigadores liderado por el catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM, Juan Carlos Izpisua, ha demostrado en mamíferos que las marcas epigenéticas adquiridas en diferentes puntos del genoma por la interacción con el ambiente son transmitidas a su descendencia. La revista Cell publica esta investigación, que supone un hito en la controversia entre las teorías de Darwin y Lammark. Izpisua ha dedicado esta investigación al presidente de la UCAM, José Luis Mendoza, recientemente fallecido, tal y como se recoge expresamente en el artículo.

Uno de los debates más importantes en la historia de la biología, y que ha ayudado enormemente a explicar las causas de la evolución, es la confrontación entre la teoría de la selección natural de Darwin con la teoría de la heredabilidad de las características adquiridas de Lammarck, cuyo postulado defendía que cada organismo cambia durante la vida para adaptarse a su entorno y que esos cambios se transmiten a su descendencia. 

El artículo que hoy publica la prestigiosa revista Cell, derivado de un proyecto promovido y financiado por la UCAM demuestra, por primera vez, en mamíferos, que las marcas epigenéticas adquiridas por diferentes motivos en algunas zonas del genoma se transmiten a la descendencia y en múltiples generaciones, así como también lo hacen sus rasgos fenotípicos asociados. En este caso se ha estudiado en ratones la metilación del ADN en las islas CpG asociadas a los promotores de dos genes relacionados con el metabolismo, Ldlr y Ankrd, y que está asociada a hipercolesterolemia y obesidad, respectivamente.  

Según el Dr. Izpisúa “el desarrollo de este estudio nos ha llevado más de 10 años de trabajo y demuestra la importancia que el medio ambiente puede tener, a través de la epigenética, sobre el devenir de nuestras vidas y las de nuestros descendientes”.   

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores generaron ratones obesos y con hipercolesterolemia a través de la metilación de los promotores CGI de los genes Ankrd y Ldlr (receptor de las lipoproteínas de baja densidad), provocando así su silenciamiento. Estas metilaciones se producen de forma natural en función de los hábitos alimenticios o el estilo de vida de cada individuo y no afectan a su secuencia génica. Con este modelo, pudieron observar en la descendencia de los ratones cómo los cambios epigenéticos (las metilaciones) producidos por edición génica se transmitían a la descendencia durante varias generaciones, dando lugar a ratones obesos y con hipercolesterolemia. 

Imagen de la investigación sobre la transmisión epigenética de la obesidad en ratones. De izquierda a derecha: a) ratón control, b) ratón de la primera generación tras la modificación y c) ratón de la tercera generación tras la modificación.

“Este trabajo en sí mismo constituye un hito metodológico que, sin duda, será una herramienta importante para el estudio de la epigenética en general. En este caso nos ha permitido presentar la primera evidencia directa de que la información epigenética puede transmitirse de forma estable a la descendencia a través de las líneas germinales paterna y materna”, apunta Estrella Núñez, vicerrectora de Investigación de la UCAM y coautora del artículo. 

Estas observaciones proporcionan la primera evidencia de la herencia epigenética transgeneracional en mamíferos. Estos conocimientos tendrán implicaciones sobre el papel que desempeña la herencia epigenética en la macroevolución biológica, así como en la embriogénesis de los mamíferos. “Estos estudios en roedores, en caso de demostrarse en ensayos clínicos, nos ayudarán a comprender mejor la etiología, el diagnóstico y la susceptibilidad de la descendencia a enfermedades humanas no heredadas genéticamente, como por ejemplo la susceptibilidad hereditaria al cáncer, enfermedades cardiovasculares, enfermedades neurodegenerativas y obesidad”, añade Izpisua.