Una colaboración científica internacional liderada por la Universidad de Stanford (Estados Unidos), en la que han intervenido especialistas del Centro de Investigación del Cáncer (CIC) y del Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL), ha construido “uno de los mapas moleculares más completos” de individuos sanos de distintas procedencias, edades y entornos, lo que abre nuevas posibilidades para la medicina de precisión.
El trabajo, difundido en la revista 'Cell', se enmarca en el proyecto 'Human Personal Omics Profiling' (hPOP) y persigue aclarar de qué modo factores como la herencia genética, el lugar de residencia o la alimentación condicionan el sistema inmunitario, la salud global y el envejecimiento.
Para conseguirlo, el consorcio ha combinado más de diez capas ómicas, es decir, grandes conjuntos de datos biológicos como la genómica (genes), la proteómica (proteínas), la metabolómica (metabolitos) o el microbioma (microorganismos del cuerpo), con el fin de lograr una panorámica integrada del organismo humano.
La información procede de muestras de sangre, orina y heces de 322 voluntarios sanos de países como Taiwán, Irlanda, Estados Unidos o Canadá. A estos datos se han sumado registros clínicos, información sobre hábitos de vida, dieta y características del lugar en el que residen.
“Este estudio nos permite observar, capa a capa, cómo se organizan y se relacionan los diferentes sistemas biológicos, entre ellos el sistema inmune, en personas aparentemente sanas, y cómo la ascendencia genética y el entorno modulan esos sistemas”, ha indicado el investigador del CIC Manuel Fuentes, uno de los científicos que ha codirigido la investigación.
Desde la plataforma de Proteómica del IBSAL, su responsable técnico, Pablo Juanes, firmante principal del artículo, ha remarcado que, desde el prisma proteómico, el trabajo ofrece información “muy valiosa” sobre la dinámica de la respuesta inmune en individuos sanos a distintas edades, bajo diferentes condiciones climáticas o con estilos de vida variados, lo que pone de relieve el “enorme potencial” de la proteómica para la monitorización inmune en cualquier situación fisiológica.
Huella inmunológica y envejecimiento
Entre los resultados más destacados, los autores subrayan la “huella o firma inmunológica” y la forma en que se ve modulada por el entorno y el ambiente, la dieta, la microbiota, las infecciones, la vacunación, los estilos de vida, el estrés, los cambios hormonales, la genética y factores sociales y geográficos.
“Es el primer mapa que permite establecer como referencia la firma o el status inmune de cada individuo; abriendo a futuros estudios para susceptibiidad de riesgo en infecciones, auto-inmunidad, etc.”, ha apuntado Pablo Juanes.
El análisis pone de manifiesto que la ascendencia genética, denominada “etnicidad” en el artículo, se vincula a patrones muy diferenciados en el sistema inmunitario, el metabolismo, ciertas dianas farmacológicas, la predisposición a patologías autoinmunes y la configuración del microbioma.
Al mismo tiempo, la geografía, es decir, el país o región de residencia, así como los cambios de continente, reordenan estas redes moleculares y microbianas, influyendo incluso en los denominados “relojes biológicos” del envejecimiento.
En este sentido, se observa que las poblaciones no envejecen al mismo ritmo. Así, las personas con ascendencia del este de Asia presentan una edad biológica menor cuando viven en sus áreas ancestrales, mientras que quienes tienen ascendencia europea muestran una edad biológica más baja cuando residen en Estados Unidos o Canadá que cuando lo hacen en Europa, lo que refuerza la importancia del entorno y del estilo de vida.
El estudio también analiza cómo la alimentación se relaciona con el microbioma intestinal de forma específica según la ascendencia genética. Estas interacciones entre dieta, microbioma y genética ayudan a entender por qué determinados patrones dietéticos o ambientes resultan beneficiosos para unas poblaciones y no tanto para otras, y proporcionan una base científica para diseñar recomendaciones nutricionales y estrategias preventivas más ajustadas a cada grupo.
“Los datos muestran que no existe una única receta válida para todos; la medicina de precisión debe tener en cuenta tanto la información genética como la firma inmunológica junto con el contexto geográfico, ambiental y cultural de cada persona”, ha subrayado Manuel Fuentes.
Un recurso abierto para futuras investigaciones
Con toda la información generada, el equipo ha creado un recurso de datos abierto que permitirá a otros grupos abordar numerosas cuestiones sobre cómo interactúan genética y ambiente en la salud, el riesgo de enfermedad y la respuesta a las terapias.
Los resultados se han contrastado en varias cohortes independientes e integran grandes volúmenes de datos ómicos, clínicos y ambientales.
“La experiencia del CIC en monitorización inmune junto con el papel de la Plataforma de Proteómica del IBSAL en la caracterización de perfiles proteómicos complejos, son claves para entender cómo estas redes moleculares pueden ayudarnos a prevenir enfermedades y a personalizar los tratamientos en el futuro”, ha afirmado Fuentes.