15/7/2011

La bioinformàtica permet tenir un coneixement modular de les malalties genètiques

La recerca s'ha publicat a mitjans de juny en la revista Public Librery of Science ONE.

Durant dècades, els científics han estat tractant de comprendre els mecanismes moleculars de les malalties amb l'objectiu de dissenyar millors estratègies preventives i terapèutiques.

Darrerament, s'ha fet evident que no és suficient comptar amb un catàleg dels gens associats a una determinada malaltia, sinó que cal comprendre com alteracions de les xarxes moleculars de la cèl·lula, en la qual els gens estan immersos, donen lloc a la seva aparició. No obstant això, amb la quantitat d'informació actualment disponible, fins i tot obtenir tal catàleg és extremadament difícil. Això planteja obstacles evidents a la comprensió dels processos moleculars subjacents a les malalties humanes.

Un equip d'investigadors del GRIB (UPF-IMIM), conjuntament amb investigadors de la Universitat de Munic (Alemanya), a partir de la xarxa DisGeNET desenvolupada per l'equip que coordina  Laura Furlong, investigadora  del grup d'Informàtica Biomèdica Integrada del GRIB (UPF-IMIM), han realitzat un treball en què, a més d'una exhaustiva descripció dels gens relacionats amb les malalties considerades, ha tingut en compte altres aspectes biològics que concorren en una determinada malaltia o grup de malalties. La recerca s'ha publicat a mitjans de juny en la revista Public Librery of Science ONE.

La base de dades DisGeNET abasta tot l'espectre de malalties humanes amb un component genètic: des de les clàssiques malalties mendelianes, a les malalties complexes i les malalties que deuen el seu origen a factors mediambientals. Una primera observació de l'anàlisi d'aquestes dades és que moltes malalties, fins i tot les malalties mendelianes, no s'atribueixen a alteracions d'un únic gen sinó que estan associades a alteracions de diversos gens.

"Ens van preguntar llavors si aquests gens estaven relacionats funcionalment en la cèl·lula, és a dir, si formaven part de xarxes moleculars o mòduls funcionals. Per contestar a aquesta pregunta vam dur a terme un estudi sistemàtic de les propietats emergents de les xarxes d'associació gen-malaltia per mitjà d'una anàlisi computacional", ha explicat Furlong.

Les malalties estudiades presenten una naturalesa modular

Aquesta anàlisi ha mostrat que, a la base de dades considerada les malalties es troben molt connectades entre sí, suggerint un origen genètic comú de les malalties mendelianes, les malalties complexes i les ambientals. Així mateix, els gens associats a les malalties són propensos a participar en un conjunt bàsic de processos biològics, indicant una naturalesa modular de les malalties estudiades. "Sorprenentment, resultats similars s'obtenen en estudiar grups de malalties relacionades", ha afegit Furlong, la qual cosa suggereix que les malalties en aquests grups podrien sorgir a causa de la disfunció en processos biològics essencials per a les cèl·lules.

Finalment, a l'estudi recentment publicat, es van identificar els principals mòduls funcionals associats a les malalties contingudes en DisGeNET i el treball presenta diversos exemples que il·lustren com aquest tipus d'anàlisi ajuden a conèixer els mecanismes subjacents a les malalties, i fins i tot a les reaccions adverses als medicaments.

Per tant, els autors sostenen que l'anàlisi computacional té importants implicacions per a la comprensió dels mecanismes de les malalties genètiques, alhora que posen de manifest que factors ambientals, com ara els fàrmacs, que poden influir en la salut humana.

Treball de referència:Bauer-Mehren A, Bundschus M, Rautschka M, Mayer MA, Sanz F, Furlong LI (2011), " Gene-Disease Network Analysis Reveals Functional Modules in Mendelian, Complex and Environmental Diseases", PLoS ONE, 6(6): e20284