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Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte utilizaron un nuevo tipo de inteligencia artificial para analizar los genes que aumentan el riesgo de padecer adicciones
Algunas pocas personas pueden fumar cigarrillos durante un año y dejar de hacerlo fácilmente, mientras que otras se vuelven adictas de por vida. Lo mismo ocurre con el consumo excesivo de alcohol. Hasta el momento, las razones subyacentes de estos comportamientos adictivos eran desconocidas.
Ahora una nueva investigación indicó que puede existir una propensión genética en algunos individuos que aumenten el riesgo de abuso de sustancias. Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) en los Estados Unidos, dirigidos por Hyejung Won, están comenzando acomprender estas diferencias genéticas subyacentes.
Won, profesor asistente de genética y miembro del Centro de Neurociencias de la UNC y sus colegas identificaron genes relacionados con fumar y beber en exceso.
Los investigadores encontraron que estos genes están sobrerrepresentados en ciertos tipos de neuronas, células cerebrales que activan otras para enviar señales químicas por todo el cerebro.
El alcohol es la droga legal más consumida entre los jóvenes (Getty Images)
Los investigadores, que publicaron su trabajo en la revista Molecular Psychiatry, también encontraron que los genes subyacentes al tabaquismo estaban relacionados con la percepción del dolor y la respuesta a los alimentos, así como con el abuso de otras drogas, como la cocaína. Otros genes asociados con el consumo de alcohol se relacionaron con el estrés y el aprendizaje, así como con el abuso de otras drogas, como la morfina.
Dada la falta de opciones de tratamiento actuales para el trastorno por uso de sustancias, los investigadores también realizaron análisis de una base de datos de drogas disponible públicamente para identificar nuevos tratamientos potenciales para el abuso de sustancias.
“Descubrimos que los antipsicóticos y otros estabilizadores del estado de ánimo podrían proporcionar un alivio terapéutico para las personas que luchan contra las adicciones -explicó Nancy Sey, del laboratorio de Won y primera autora del artículo-. Y estamos seguros de que nuestra investigación proporciona una buena base para la investigación centrada en la creación de mejores tratamientos para abordar la dependencia de las drogas”.
Otros genes asociados con el consumo de alcohol se relacionaron con el estrés y el aprendizaje / (Photo by Justin Sullivan/Getty Images)
El uso prolongado de sustancias y los trastornos consecuentes se han relacionado con muchas enfermedades y afecciones comunes, como el cáncer de pulmón, patologías hepáticas y mentales. Sin embargo, hay pocas opciones de tratamiento disponibles, en gran parte debido a las lagunas en la comprensión de los procesos biológicos involucrados.
“Sabemos por estudios con gemelos que la genética puede explicar por qué algunas personas usan y abusan de sustancias, además de los factores ambientales, como problemas familiares o traumas personales -analizó Won-. Los estudios genéticos, como los de asociación del genoma completo (GWAS, por sus siglas en inglés), brindan una forma de identificar genes asociados con rasgos humanos complejos, como la adicción a la nicotina o el consumo excesivo de alcohol”.
Los genes asociados con el consumo de alcohol y el tabaquismo también se vincularon a otro tipo de sustancias, como la morfina y la cocaína /
A través de GWAS los investigadores pueden identificar regiones en el genoma que desempeñan funciones en rasgos particulares, en comparación con individuos que no exhiben el rasgo. Sin embargo -agregó Won-, los estudios de todo el genoma no pueden decirnos mucho sobre cómo los genes en esas regiones afectan un rasgo. Esto se debe a que se encuentran en zonas no codificantes del genoma”.
Esto se refiere al hecho de que los genes en estas regiones no traducen, ni codifican, su información genética directamente en la creación de proteínas, que luego realizan una función biológica conocida. Por lo tanto, lo que realmente sucede biológicamente allí sigue siendo en su mayoría desconocido.
“Queríamos saber qué está pasando en estas regiones -continuó Won-. Así que desarrollamos MAGMA acoplado a Hi-C (H-MAGMA), una herramienta computacional para ayudarnos a dar más sentido a lo que estamos viendo en los estudios de todo el genoma”. En una publicación anterior, el laboratorio de Won mostró cómo la aplicación de H-MAGMA a los trastornos cerebrales identifica sus genes asociados y describe su biología subyacente. Y para el documento actual, su laboratorio amplió la herramienta para fumar y beber cigarrillos.
El uso prolongado de sustancias y los trastornos consecuentes se han relacionado con muchas enfermedades y afecciones comunes, como el cáncer de pulmón, las enfermedades hepáticas y las mentales (Getty)
Desarrollaron marcos H-MAGMA a partir de neuronas dopaminérgicas y neuronas corticales, tipos de células cerebrales que los investigadores han implicado durante mucho tiempo en el uso de sustancias. Centrándose en esos dos tipos de células, el equipo de Won aplicó H-MAGMA a los hallazgos de GWAS relacionados con el tabaquismo, la dependencia de la nicotina, el consumo problemático de alcohol para identificar genes asociados con cada rasgo.
Los genes asociados con el consumo de alcohol y el tabaquismo también se vincularon a otro tipo de sustancias, como la morfina y la cocaína. Si bien la crisis de los opiáceos ha causado una carga social perjudicial, actualmente no se dispone de GWAS potentes sobre su consumo. El equipo de Won, por lo tanto, buscó determinar si los genes asociados con el consumo de alcohol y el tabaquismo pueden revelar la genética subyacente al comportamiento general de adicción, hallazgos genéticos que podrían extenderse a otras sustancias de abuso.
“Nuestros análisis mostraron que la expresión de los genes compartidos entre el tabaquismo y el consumo de alcohol pueden verse alterados por otros tipos de sustancias como la cocaína -agregó Won-. Al caracterizar la función biológica de estos genes, podremos identificar los mecanismos biológicos subyacentes a la adicción, que podrían generalizarse a varias formas de trastorno por uso de sustancias”. Con estos hallazgos en la mano, ahora es posible que los científicos investiguen moléculas que hacen que la adicción sea mucho menos probable.
