Luis Alejandro Barrera Avellaneda - La criptología de la enfermedad

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I En los tiempos en que Garrod hizo sus descubrimientos y formuló la teoría de los errores innatos del metabolismo, ya se conocía la existencia de las enzimas: en 1833 se describió la acción de la diastasa sobre el almidón. En 1835 Berzelius acuñó el término “catalítico” para describir el papel de las enzimas. Sin embargo, a comienzos del siglo XX aún no se conocía su estructura, la forma en que funcionaban y cómo estaban codificadas las instrucciones para su síntesis. Solo hasta el año 1925 fue posible producir de forma pura una enzima; James Sumner logró producir ureasa a partir de habichuelas, por lo cual le fue otorgado el Premio Nobel de Química en 1947.

II Es una hormona contrarreguladora de la insulina que eleva los niveles de glucosa en la sangre, y ayuda a evitar la pérdida de agua y de sal en el organismo.

III Factores que modifican la actividad del ADN sin alterar su secuencia.

IV Parte del ADN que no codifica por proteínas y que por desconocer su papel se llamó junk ADN. Los avances recientes muestran que tiene un papel muy importante.

V Conjunto de microbios y sus genes que habitan en nuestro cuerpo.

Descubrir algo significa mirar lo mismo que está viendo todo el mundo y percibirlo de manera diferente.

ALBERT SZENT-GYORGYI

En el año 1889 un médico londinense atendió un paciente de tan solo tres días de nacido, hijo de padres primos entre sí, y cuyos pañales se ennegrecían al ser expuestos a la luz del sol. La coloración anormal en la orina del recién nacido llamó la atención del médico, que no estaba dispuesto a dejar pasar esa circunstancia sin hallarle una explicación satisfactoria. Descartó que se tratara de una transformación química por medio de bacterias y, estudiando la historia familiar, dedujo que el “error” era de carácter congénito y no transmisible.

El médico se llamaba Archibald Garrod, quien cambiaría el concepto de enfermedad que prevalecía hasta entonces. Como él mismo lo afirmara en 1923, “nosotros hemos concebido la patología en términos de la ‘célula’, pero ahora empezamos a pensar en términos de la molécula”. Garrod introdujo la idea del origen químico de la enfermedad.

Hijo de una familia londinense prominente, más allá de ser médico de profesión, era una mezcla entre químico, científico y políglota. Garrod tenía entrenamiento en ciencias y su familia tenía una conexión profunda con ellas: su padre era médico, interesado en el laboratorio; su hermano era un eminente biólogo, y uno de sus más cercanos amigos y consejeros —Sir Frederick Gowland Hopkins— era experto en pigmentos y vitaminas.

La enfermedad que tenía este paciente había sido descrita previamente en 1858 por Boedeker y se le había dado el nombre de alcaptonuria, debido a que el bloqueo en el camino metabólico hace que se almacene un compuesto que habían denominado alcapton (hoy ácido homogentísico). En los pacientes alcaptonúricos, el ácido homogentísico es excretado en cantidades anormales en la orina, haciendo que este se ennegrezca con la luz solar. En quienes no padecen esta patología, este ácido no se acumula en la orina, pues se trata de un intermediario que en el camino metabólico es rápidamente convertido en otras sustancias y termina transformándose en CO 2, agua y energía. Garrod, muy acuciosamente, revisó todos los casos identificados con ese desorden y logró compilar la información de cerca de 45 individuos que presentaban la misma sintomatología.

Garrod encontró que el defecto en los pacientes a que nos referimos se debía a un bloqueo en la vía de degradación de dos aminoácidos muy importantes que comparten la misma vía de degradación en la célula: la fenilalanina y la tirosina. Dedujo que en los pacientes alcaptonúricos el bloqueo en la vía metabólica no permite la degradación completa del anillo bencénico de esos dos aminoácidos, y que en las personas afectadas por la enfermedad produce la acumulación del ácido homogentísico, que se ennegrece al contacto con la luz del sol.

Revisando los datos de parentesco, calculó que de 50 000 personas consanguíneas solo había 6 con alcaptonuria. Al contrastar las estadísticas de consanguinidad en Londres, Garrod observó que el desorden era más frecuente en aquellas familias en las que había matrimonios entre primos y se preguntó: ¿por qué al fenómeno conocido de que la consanguinidad en los matrimonios aumenta la posibilidad de que los hijos presenten ciertas enfermedades no se le han buscado explicaciones científicas? ¿Qué peculiaridad hay en esos padres para que sus hijos presenten alcaptonuria?

Garrod examinó varios pacientes adultos y encontró que el compuesto que se almacenaba, el alcapton, no era tóxico y eventualmente se acumulaba en las articulaciones produciendo artritis. También observó que los padres eran normales y no excretaban ácido homogentísico en cantidades apreciables.

Antes de adentrarnos en las teorías de Garrod conviene examinar los precedentes en el estudio de la genética, estudios que se habían realizado muchos años atrás en plantas y que permanecían en el olvido.

Por el año 1865, el monje Gregor Mendel estableció los fundamentos de la genética. Mendel nació en 1822 en Heinzendorf, un poblado del entonces Imperio austrohúngaro, Ien el seno de una familia campesina pobre y fue bautizado con el nombre de Johann. Su padre, un agricultor, le enseñó a cultivar árboles y a hacer injertos entre diferentes especies de plantas ( 1).

Asistió a una escuela rural ubicada cerca de su casa, hasta la edad de once años. Uno de sus maestros, impresionado por su capacidad para aprender, recomendó a su familia enviarlo a la escuela secundaria en Troppau, una localidad un poco distante de su casa donde se graduó con honores a los dieciocho años. Luego estudió dos años en el Instituto de Filosofía de la Universidad de Olmutz, a casi 40 millas de su casa natal, siendo un estudiante aventajado, especialmente en física y matemáticas. Alternó sus estudios con la enseñanza para cubrir sus necesidades económicas. Durante esa época sufrió quebrantos de salud que después fueron diagnosticados como lo que se conoce hoy como depresión.

En 1843, contra los deseos de su padre, quien quería que regresara a ayudar con las labores de la finca, comenzó a estudiar para ser monje. Se afirma que Johann, además de su vocación, quizá tuvo como gran motivación para entrar al convento su deseo de tener ayuda para continuar sus estudios. Una vez se hizo monje en el convento agustino de Brno, adoptó el nombre de Gregor y fue enviado a estudiar a Viena para que se cualificara en la carrera docente. En la Universidad de Viena estudió química, física y biología. Mendel reprobó dos veces los exámenes orales para graduarse como profesor de enseñanza secundaria. A su regresó a Brno, ocupó el cargo de profesor de física durante 16 años.