La investigación gemela es una mirada a los genes frente al medio ambiente

 

La investigación gemela es una mirada a los genes frente al medio ambiente

Hugo y Ross Turner son un par de gemelos intrépidos. Actualmente en una expedición a Groenlandia.. Uno de ellos, Ross, está utilizando el mismo estilo de equipo e instalaciones que Ernest Shackleton 100 hace años en su famosa expedición de resistencia a la Antártida. Tiene una dieta de expedición polar a principios del siglo 20 y está tirando de un trineo estilo 1900.

Hugo, por otro lado, está haciendo uso de la tecnología y los equipos más avanzados disponibles para los exploradores de hoy. Los dos, por lo tanto, experimentarán el ambiente ártico de manera muy diferente. El efecto que tendrá en sus cuerpos, que son genéticamente idénticos, está en el centro de la investigación para identificar cómo se desarrollan las diferentes enfermedades y el papel que nuestros genes y estilos de vida desempeñan en su origen.

Experimento de ciencias naturales

Los gemelos proporcionan un experimento natural único para la investigación científica. Los gemelos idénticos comparten 100% de sus genes y los gemelos no idénticos comparten 50%. A través de la comparación de las diferencias y similitudes entre ellos, podemos identificar si una enfermedad se debe a una predisposición genética o factores ambientales.


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Si descubrimos que es más probable que los pares de gemelos idénticos tengan una enfermedad o un rasgo que los gemelos no idénticos, entonces es más probable que la enfermedad tenga un componente genético fuerte. Sin embargo, si nuestros gemelos idénticos no son más similares a nuestros gemelos no idénticos, es más probable que la enfermedad sea causada por factores ambientales o de estilo de vida.

El Departamento de Investigación de Gemelas aloja TwinsUK, el mayor registro de gemelos adultos en el Reino Unido y ha recopilado una gran cantidad de datos de voluntarios gemelos a lo largo de 21 años de visitas clínicas y cuestionarios detallados. Esto nos permite ver la genética de nuestros gemelos, epigenética y microbioma de tripa. Esta amplia información sobre más de rasgos 6,000 nos permite identificar el papel que nuestro estilo de vida y la genética juegan en muchas enfermedades como la diabetes tipo 2, enfermedades del corazón y la osteoartritis.

Genes Versus Ambiente

La ciencia ha llegado a un punto crucial para determinar cómo la salud humana está determinada por nuestra composición genética o factores ambientales. Anteriormente la comunidad estaba dividida: un campamento creía firmemente que La genética fue la respuesta a todas nuestras enfermedades., Mientras que el otro sentía que todo era que ver con nuestra entorno y estilo de vida. Más recientemente, sin embargo, ha surgido un tercer campamento epigenético, que muestra cómo nuestro ambiente y estilo de vida pueden realmente cambiar la forma en que funcionan nuestros genes y afectar nuestra salud y envejecimiento.

Los cambios epigenéticos ocurren más dramáticamente en el útero y en la primera infancia. Tienen un papel clave en la activación y desactivación de los genes correctos en el momento adecuado para que podamos crecer y crecer. desarrollar adecuadamente. Estos cambios se ralentizan una vez que alcanzamos la edad adulta con cambios que solo ocurren cada pocos años en todos los tejidos. Pero ahora sabemos que nuestro estilo de vida tiene un impacto en estos cambios. Por ejemplo, fumar puede hacer que estas etiquetas químicas se unan a nuestro ADN y que activen y desactiven los genes, lo que nos predispone a enfermedades como las células cancerígenas.

Podemos observar a los gemelos que son genéticamente idénticos, pero donde solo uno contrae una enfermedad (como la diabetes tipo 2), para ver qué diferencias epigenéticas están presentes en el período previo al desarrollo y después del inicio de la enfermedad.

También estamos empezando a comprender el papel que nuestro microbioma intestinal, a menudo denominado órgano olvidado, tiene en nuestra salud. Naturalmente, tenemos trillones de bacterias en nuestro intestino, que todos juntos pueden pesar hasta dos kilos. Estas bacterias han evolucionado con nosotros y son vitales para nuestra supervivencia; Ayudándonos a digerir nuestros alimentos y mantenernos saludables.

El estudio de gemelos puede ayudarnos a entender cómo la presencia de ciertas bacterias o tener las proporciones incorrectas de bacterias se asocia con enfermedades incluyendo obesidad y diabetes. Actualmente estamos recolectando muestras fecales en 5,000 de nuestros gemelos y, junto con la gran cantidad de información que tenemos sobre sus estilos de vida y genética, esto nos ayudará a investigar el papel que desempeñan los microbios en nuestras entrañas tanto en la salud como en la enfermedad.

Proyecto polar

Hugo y Ross nos han permitido recopilar una gran variedad de muestras biológicas e información sobre el estilo de vida antes y después de su expedición a Groenlandia. Estos incluyen su altura, peso, presión arterial, grasa y masa muscular, densidad ósea, una amplia variedad de análisis de sangre, una muestra de ADN de la sangre para que podamos observar cualquier cambio epigenético que pueda ocurrir y una muestra fecal para obtener una idea de su tripas. Comparando estos resultados antes de que comenzaran su entrenamiento, inmediatamente antes de embarcarse en su expedición y cuando regresen, podemos obtener una buena idea de cómo el ambiente los afectó a ambos.

Como Hugo y Ross son gemelos idénticos y comparten 100% de su ADN, cualquier diferencia que veamos entre sus resultados al final de la investigación que podemos asumir se debe principalmente a las diferentes exposiciones ambientales que encontraron. Ya veremos si Ross ha sufrido más con el uso de equipos y provisiones menos sofisticados que Hugo, aún está por verse. Pero de cualquier manera, estamos entusiasmados de poder participar en esta prueba única y extrema de genes contra medio ambiente, y entender mejor la interacción entre los factores ambientales y la genética en la enfermedad y la salud.

Este artículo apareció originalmente en La conversación

Sobre el Autor

Ward kirstenKirsten Ward es Gerente de Proyecto, proyecto EpiTwin en King's College London. Este proyecto es una colaboración con el Instituto de Genómica de Beijing (BGI) que analiza el ADN obtenido de la sangre completa para gemelos y los compara con los patrones de su compañero gemelo. Los estudios de gemelos usualmente se concentran en las similitudes entre los gemelos, pero para el propósito de este proyecto, nos concentraremos en las diferencias entre los gemelos. Inicialmente, el equipo se centrará en la obesidad, la diabetes, las alergias, las enfermedades del corazón, la osteoporosis y la longevidad.

 

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