Introducción a la revolución de las -ómicas

“Ómicas”, suena raro, ¿Verdad? Como futurista…

Quizás si digo medicina personalizada unos pocos recuerden algo, pero términos como genómica, proteómica o metabolómica pueden resultar algo abstractos para varios sectores de la sociedad. Y, sin embargo, están teniendo un papel fundamental en la revolución que está sufriendo la biología en el siglo XXI.

Cuando se le añade el sufijo “-ómica” a una palabra se quiere indicar que el enfoque que se sigue para estudiar la susodicha palabra es holístico. Vaya, otra palabreja. Un enfoque holístico es aquel que tienen en cuenta el todo del sistema para comprenderlo a partir de las características emergentes, aquellas que surgen cuando estudias algo como un todo. Por ejemplo, la inteligencia no se puede explicar a partir d euna o unas pocas neuronas, pero si tratamos con un ser humano la cosa cambia… Si no, que se lo digan a los psicólogos.

omica
Resolviendo el genoma. Miles de pares de bases son leídas, así que los investigadores, más bien los ordenadores, deben ensamblar todas las lecturas para dar lugar a un genoma secuenciado.

Pero volvamos a lo nuestro, ahora ya sabemos que la genómica estudia el genoma, la proteómica, todas las proteínas del organismo y la metabolómica, el metabolismo al completo. Existen muchos tipos de ómicas más o menos especializadas, como la epigenómica, la transcriptómica o el micrbioma. Estos enfoques incluyen interaccione,s repsuestas, señalización, regulación… etc.

Ya os podéis imaginar que un estudio de este calibre requiere, primero, una gran capacidad de computación, y, segundo, una serie de parámetros que nos permitan el conseguir datos fiables a partir de toda la información disponible.

La imagen es sacada de un artículo científico. Es una red que representa todas las interacciones conocidas entre las moléculas de una neurona a partir de la lietaratura existente. De Ma´Avi et al (2011).
La imagen es sacada de un artículo científico. Es una red que representa todas las interacciones conocidas entre las moléculas de una neurona a partir de la lietaratura existente. De Ma´Avi et al (2011).

Ahí entran la bioestadística, la bioinformática y las matemáticas. De hecho, la aparición de estas ómicas a proveido el advenimiento de toda una serie de disciplinas casi de ciencia ficción. Una de ellas es la biología sintética, que pretende crear sistemas biológicos con comportamientos deseados por el ser humano. Otra, más de mi gusto, es la biología de sistemas, que pretende sistematizar todas las interacciones dentro de un organismo siguiendo modelos matemáticos, informáticos, químicos… etc.

El poder, por fin, tener en cuenta toda la complejidad de los seres vivos está llevando, por ejemplo, a que numerosas empresas, con las potentes técnicas de secuenciación masiva, empiecen a ofrecer servicios por los que te calculan las probabilidades que tienes de padecer ciertos tipos de cáncer, obesidad, alzheimer… etc. Secuenciando el genoma del individuo y analizando los alelos que presenta en determinados genes y su interacción.

Además, esto permite que podamos conocer la maquinaria biológica de un individuo a un detalle molecular, de tal manera que podemos dar razón a la tremenda variabilidad que presnetan los tratamientos a las enfermedades. Es decir, podemos conocer que tipo de

En la película Gattaca se planteaba como sería un mundo donde todos pudieramos conocer al instante, y sin ningún tipo de legislación, nuestro genoma.
En la película Gattaca se planteaba como sería un mundo donde todos pudieramos conocer al instante, y sin ningún tipo de legislación, nuestro genoma.

tratamiento será el más idóneo para un paciente en base a su genoma y su expresión.

En el campo de la agricultura, la ganadería y la acuicultura el impacto es similar, de hecho la aplicación de estas técnicas está permitiendo que se empiecen a investigar plantas que no han sufrido procesos de domesticación debido a la dificultad de tratar con ellas, como el pino, con el objetivo de utilizarlas en la creación de biofueles.

Técnica características de estas disciplinas son el RNA-seq, que secuencia todo el ARN mensajero de una célula para cuantificarlo. La secuenciación masiva, todavía cara, pero actualmente por 1000 € en una par de semanas tienes tu genoma en un papel, si tienes prisa por unos 10000 € en una tarde presenta un resultado similar. ChIP-on-chip, para concoer todas las proteínas que pueden unirse al ADN e interactúan con él. Ensayos de doble híbrido para conocer si dos proteína interactúan entre sí. O espectrometría de masas para conocer la secuencia aminoacídica de las proteínas.

En definitiva, una explosión de información descomunal sobre sistemas tremendamente complejos y con aplicaciiones innumerables.

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