Què fa que un gen sigui causant d'una malaltia? Tenen característiques comunes tots els gens vinculats a patologies? Hi ha alguna relació entre la malaltia i l'adaptació evolutiva? Aquestes són algunes de les preguntes que plantegen investigadors de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE), centre mixt de la UPF i el CSIC, en el seu últim estudi publicat a la revista Human Molecular Genetics. Per tal de respondre-les, l'equip ha comparat gens que poden causar malalties amb gens que mai han estat relacionats amb cap, concloent que els gens vinculats a malalties comparteixen característiques evolutives i tenen xarxes proteiques diferents de la resta del genoma.

L'onada de noves tecnologies que ha transformat recentment el camp de la biologia suposa una oportunitat per a les anàlisis a gran escala i les comparacions de genomes mitjançant mètodes computacionals. Així, gràcies a les dades obtingudes per projectes com el 1000 Genomes Project, Elena Bosch (IBE, CSIC-UPF) i el seu equip científic han pogut estudiar un total de 3.275 gens vinculats a malalties. Sembla que aquests gens estan molt més conservats en l'evolució, són molt més rellevants a la xarxa d'interaccions proteiques i s'expressen en major quantitat i en més teixits que els gens no vinculats a malalties.

“Les característiques observades fan pensar que aquests gens tenen un paper tan rellevant que moltes de les variants que alberguen poden portar a l'organisme fora de l'equilibri, resultant en una malaltia”, comenta Bosch, cap del Laboratori de Genètica Evolutiva de Poblacions (IBE, CSIC-UPF).

Els investigadors han explorat també les diferències existents entre gens vinculats únicament a malalties mendelianes, gens vinculats únicament a malalties complexes i gens relacionats a ambdós tipus de patologies. Les malalties mendelianes són aquelles que s'hereten per una mutació en un sol gen, com la fibrosi quística o l'hemofília, mentre que les malalties complexes depenen de la combinació de diversos factors genètics i ambientals i són més freqüents en la població, com l'obesitat o el càncer. “Cada vegada hi ha més proves, aquest estudi una d'elles, que els gens mendelians tenen un paper important en les malalties complexes,” comenta Nino Spataro, primer autor de l'estudi. “Després de recopilar 887 gens vinculats a malalties mendelianes, hem vist que més del 23% estan relacionats amb almenys una malaltia complexa.”

Els resultats de la comparació demostren a més que els gens que participen en ambdós tipus de malalties tenen un pes més gran en la susceptibilitat a aquestes. De fet, els científics han observat un gradient d'importància biològica en el genoma: els gens essencials per a la vida i que no estan vinculats a cap malaltia formen un subgrup de gens extremadament importants, els gens vinculats a malaltia presenten un rol funcional intermedi, mentre que els gens no essencials i que no apareixen alterats en cap malaltia semblen jugar un paper menys significatiu en l'organisme.

“Millorar els nostres coneixements sobre les mutacions genètiques i els factors de risc que condueixen a les malalties ens proporciona noves eines per comprendre les bases evolutives i moleculars de la malaltia”, conclou Bosch.