Descifran la variabilidad genética de los microbios del tubo digestivo - DiarioMedico.com

Francisco Guarner Francisco Guarner, responsable del grupo del IR-HUVH. (DM)

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ESPAÑA
EL ESTUDIO 'METAHIT' recoge 3,3 MILLONES DE GENES
Descifran la variabilidad genética de los microbios del tubo digestivo
El proyecto internacional MetaHiT, en el que participa el Instituto de Investigación del Hospital Universitario del Valle de Hebrón de Barcelona, publica hoy en Nature la caracterización y variabilidad genética de las comunidades microbianas que habitan en el tubo digestivo de los humanos: 10 millones de bacterias y 3,3 millones de genes diferentes.

Redacción - Jueves, 4 de Marzo de 2010 - Actualizado a las 00:00h.

llave conceptual:
1. El consorcio internacional, en el que está el Valle de Hebrón como único representante español, recibió 11,4 millones de euros de la UE

Un equipo del Instituto de Investigación del Hospital Universitario del Valle de Hebrón, de Barcelona (IR-HUVH), participa como único representante español en el proyecto MetaHiT, cuyos primeros resultados se publican hoy en la revista Nature y describen un catálogo de 3.300.000 genes procedentes de bacterias intestinales, lo que se traduce en unas 20.000 funciones diferentes.

El microbioma es el conjunto de microorganismos (bacterias, levaduras, etc.) que viven "en y con" el ser humano, de manera que sus genes y actividades biológicas contribuyen a la vida y constituyen lo que se llama el metagenoma humano. Casi dos años después de iniciarse el proyecto MetaHiT, éste parece haber cumplido su objetivo: descifrar la caracterización y variabilidad genética de las comunidades microbianas que viven en el tubo digestivo.

El estudio ha descrito el metagenoma del grupo control: una muestra de 125 individuos entre controles sanos, pacientes con colitis ulcerosa, enfermedad de Crohn y obesidad, en la que figuran personas emparentadas entre sí.

De las muestras obtenidas (deposiciones) se hizo una secuenciación masiva; es decir, se ha recogido toda la información genética (ADN) presente en las muestras, sin hacer distinciones.

"De toda esta información se ha efectuado un análisis bioinformático, se ha extraído todo el ADN procedente de células humanas y se ha descartado", ha explicado Francisco Guarner, responsable de la investigación en el grupo de fisiología y fisiopatología digestiva del IR-HUVH.

Amplio catálogo
Este análisis informático también ha detectado la abundancia de secuencias de ADN repetidas para eliminar las redundancias; es decir, todo ese material genético compartido entre las diferentes especies que viven en el intestino. "Con todo esto se ha conseguido un catálogo de los 3.300.000 genes diferentes que podemos encontrar", ha afirmado Guarner.

Se ha visto, además, que mucha de la información es común en multiplicidad de individuos. De hecho, de los 3.300.000 genes descifrados en este estudio, más de un millón se habían descifrado sólo analizando los cinco primeros individuos de la muestra.

Cuando se habían analizado 25 ya se conocían unos 2,5 millones de genes y más de 3 millones se habían descifrado al analizar 45 personas de las 125 de la muestra.A partir de ese momento y hasta finalizar el análisis casi todo lo descrito fueron redundancias: los genes que aparecieron ya habían aparecido en individuos anteriores.

"Estas redundancias nos indican que, a partir de este momento, tenemos tipificados casi el cien por cien de los posibles genes de la flora intestinal humana, es decir, no por estudiar más individuos descifraremos más genes, pues la máxima variabilidad ha estado en los 45 primeros individuos", ha concretado Guarner.

Se han encontrado unos 300.000 genes aproximadamente de forma repetida en el 50 por ciento de los individuos y más de dos millones de genes compartidos sólo por el 20 por ciento.

"Esto se ha traducido luego al capítulo funcional: nos ha situado sobre la pista de 20.000 diferentes funciones desarrolladas por la flora intestinal humana. De esas funciones, unas 5.000 están presentes en casi todos los individuos y se sabe exactamente qué hacen; unas 10.000 están más o menos identificadas y 5.000 eran totalmente desconocidas hasta ahora", ha añadido Guarner.

De esa información han sacado la conclusión de que cada individuo contiene unos 600.000 genes diferentes de media en su flora intestinal.

Un consorcio formado por trece entidades europeas, entre las que figura el IR-HUVH, recibió a mediados del año 2008 un total de 11,4 millones de euros de la Unión Europea (bajo su séptimo programa marco), lo que se considera una cantidad sin precedentes, destinada íntegramente a la investigación del microbioma humano.

Pieza clave
El presupuesto total del proyecto se aproxima a los 19 millones de euros y cuenta además con las aportaciones individuales de los 13 miembros del consorcio.

El IR-HUVH, según ha informado el propio centro, ha sido "una pieza clave e imprescindible" en los resultados y ha aportado al estudio casi la totalidad de las muestras, lo que le sitúa como un referente en el mapa mundial de la investigación biomédica.

Los investigadores del estudio esperan finalizar el proceso en el plazo de cuatro años. Consideran que el 98 por ciento de este mapa está completado y han comenzado a determinar la funcionalidad de los genes.

SIGUIENTE PASO: FUNCIONALIDAD DE LOS GENES
El siguiente paso es establecer la funcionalidad de los genes descritos por el proyecto MetaHiT en determinadas patologías en las que las bacterias influyen decisivamente por su acción sobre la nutrición (obesidad) y sobre el sistema inmune (enfermedad inflamatoria intestinal). La interacción y la simbiosis entre humanos y su comunidad bacteriana (flora intestinal) es muy amplia y tiene especial importancia en varios aspectos de su fisiología, como la respuesta inmunitaria, el metabolismo de las grasas y la producción de nuevos vasos sanguíneos. "En función de esta íntima asociación entre los humanos y su flora intestinal, se considera que cada individuo humano es un superorganismo resultante de la suma de sus genes humanos y los genes del microbioma", ha informado Francisco Guarner. Debido al elevado número de microorganismos (más de dos kilos de bacterias, peso comparable al de cualquier órgano), esta población de microorganismos puede ser considerada un órgano más, con su propia función. Descifrarlos permitirá establecer la "normalidad" de la flora intestinal.