3. Genoma fosc i metilació, les potes de l’epigenètica
"Més del 80% de l'ADN es transcriu (es llegeix) a ARN no codificant", assegura Tony Kouzarides, professor de Biologia del Càncer a la Universitat de Cambridge. "I pràcticament la meitat d'aquest ADN són retrovirus inserits en el genoma en algun moment de l'evolució", afegeix Simon J. Elsäser, de l'Institut Karolinska a Estocolm.
Part d'aquests ARNs (els anomenats microARNs) poden unir-se a altres que sí que codifiquen per a proteïnes. En fer-ho, la unió es destrueix, cosa que serveix per regular la quantitat de cada proteïna en la cèl·lula. Però aquesta part també es complica. Altres ARN més llargs poden funcionar de formes diferents. Com va mostrar Ramin Shiekhattar, director del Programa d'Epigenètica a la Universitat de Miami, poden unir-se al mateix ADN, per exemple a zones que funcionen com a interruptors de l'expressió. Un exemple: existeix un ARN capaç d'encendre l'interruptor del gen Snai1, un gen clau en el desenvolupament de diversos tipus de tumors. Snai1 no es pot eliminar completament, perquè les cèl·lules sanes també necessiten una mica d'ell. Per això, "la presència d'aquest ARN ofereix la possibilitat de frenar Snai1 únicament en les cèl·lules tumorals, perquè pràcticament només apareix en elles", assegura Shiekhattar.
L'altra pota de l'epigenètica és la metilació de l'ADN, la unió d'un grup químic a certes citosines –una de les quatre lletres– de l'ADN. En general, aquesta unió implica un tancament del genoma: impedeix la seva lectura, i alteracions en aquestes marques semblen estar darrere de malalties com el càncer, l'esquizofrènia o fins i tot l'Alzheimer. Al contrari de la genètica, l'epigenètica és més plàstica, menys rígida. La metilació pot ser reversible, anar i venir. Aquests trànsits són els que estudia François Fuks, director del laboratori d'Epigenètica del Càncer a la Universitat de Brussel·les. En ells són molt importants unes proteïnes conegudes com a TET, claus en el procés de retirada de la metilació, i sembla clar que la seva alteració està darrere d'alguns tumors com certs casos de leucèmies i melanomes.
Per impedir la lectura, la metilació utilitza unes proteïnes que se li uneixen i bloquegen qualsevol tipus d'entrada. Són el que Cristina Cardoso, professora de Biologia Cel·lular i Epigenètica en la Universitat de Darmstadt, a Alemanya, diu "les guardianes de l'epigenoma". La seva importància és tal que una simple mutació en un dels seus gens, el de la proteïna MeCP2, causa una malaltia devastadora en nenes: és l'anomenada síndrome de Rett, que cursa amb problemes respiratoris, neurològics (amb alteracions en els moviments i convulsions) i de la conducta, amb trets típics de l'autisme.
Epigenètica: l’herència de Lamarck?
Les teories de Darwin afirmen que l'evolució succeeix per mutacions en l'ADN que passen a la descendència, mutacions que són conseqüència de l'atzar en què poc (o gens) importa l'ambient. El seu contemporani i desprestigiat Lamarck sostenia una cosa diferent: si una girafa estirava el seu coll per arribar a les copes dels arbres, aquest allargament podria passar als seus fills. L’epigenètica obre la porta a donar-li una mica de raó a Lamarck.
Els ratolins agouti tenen normalment un pèl groc. Però si mengen una dieta rica en grups metil alteren la metilació del seu ADN i poden passar a ser de color marró. Només amb això, els fills també poden néixer marrons. En una zona d'Holanda va tenir lloc una gran fam durant la II Guerra Mundial. Sembla que a conseqüència d'això, els fills d'aquelles mares holandeses van ser més baixos del que és habitual, i també els néts. Una cosa ambiental, no estrictament genètica, havia estat heretada. De forma semblant certa tendència a la diabetis per la dieta dels avis pot arribar als seus néts.
Aquests mecanismes són possibles, però encara no se sap fins a quin punt i per quina raó tenen lloc. Gran part de les marques epigenètiques es perden quan es forma el zigot: es fa una mena de reset, en allò que es coneix com la barrera de Weissmann. Però algunes poden romandre. "Certes marques de metilació no es perden, algunes histones que es creia que eren substituïdes en els espermatozoides sembla que es conserven, i ARNs no codificants que es troben en l'òvul poden transmetre’s i funcionar en els primers moments de la vida", comenta Di Croce. "No sabem fins a quin punt, però sí, pot existir una herència epigenètica".