Cuando nos despertamos, tenemos la seguridad de que nuestro cuerpo nos llevará a donde queramos, de que nos permitirá cumplir con las obligaciones y disfrutar de los pasatiempos, justo como el día anterior. Es decir, todos los días confiamos en nuestro cuerpo, sin darnos cuenta. Pero, ¿Qué pasaría si un día quisiera levantar algo y los brazos simplemente se negaran? ¿Y el trabajo dependiera de esto?
Para Valentina Sánchez Porras, bióloga javeriana, el caso de una persona a la que le pasó exactamente esto, la llevó a investigar cómo funciona un raro trastorno genético que afecta a una de cada 40.000 personas en el mundo: la enfermedad de Pompe.
Un error en la maquinaria de las células
Las células son como fábricas químicas en las que constantemente ocurren miles de reacciones distintas. Este entramado de interacciones le permite a la célula sobrevivir, mantener todas sus partes y cumplir su función en el cuerpo. Sin embargo, estas reacciones no pueden ocurrir por sí solas, razón por la que nuestras células producen unas proteínas llamadas enzimas, que pueden acoplarse a estos compuestos químicos y ayudarlos a reaccionar.
Un solo cambio en el código genético puede resultar en la producción defectuosa de una enzima, lo que puede desencadenar todo tipo de síntomas en el cuerpo humano. Estos son los errores innatos del metabolismo.
Las instrucciones para crear estas enzimas se encuentran en el ADN, entonces, si hay un pequeño error en el código, la enzima resultante no podrá cumplir con su función adecuadamente. Esto es lo que produce los errores innatos del metabolismo, como la enfermedad de Pompe. “Esta es una enfermedad que se hereda. Entonces lo que ocurre, es que hay una mutación que ocasiona que la síntesis de una enzima sea incorrecta”, explica Sánchez.
Y como todas las fábricas, las células producen residuos. Aunque normalmente hay mecanismos para desecharlos, la enfermedad de Pompe afecta precisamente a una de las enzimas encargadas de hacerlo, la alfa-glucosidasa ácida. “Entonces nunca se degradan esos residuos y empieza a haber una congestión en la célula, lo que empieza a deteriorarla y, de una manera más macro, a deteriorar los músculos”, añade.
La enfermedad es degenerativa y tiene dos formas distintas: una infantil y una adulta. En la infantil, los síntomas se manifiestan en los primeros años de vida y se agravan rápidamente, causando debilidad muscular y eventualmente la muerte por la degradación de los músculos relacionados a la respiración y del corazón.
Pero fue un estudio de caso de la segunda el que despertó la curiosidad de Sánchez en la enfermedad. “Era sobre un obrero que un día no pudo cargar unos ladrillos. No pudo volver a trabajar porque su músculo esquelético estaba tan deteriorado que los sarcómeros (que componen la fibra muscular) no se podían contraer, entonces no podía hacer fuerza. A mí eso me impactó mucho. Pensar: si algo así no me dio después de los 20, ya estoy sana, pero no, puede que a tus 40 años comiences a tener los síntomas de un trastorno genético. Así empezó todo”, expresa.
Entender los mecanismos de la enfermedad de Pompe

Sánchez, en compañía de Olga Echeverri y Johana Guevara, doctoras en ciencias biológicas de la Universidad Javeriana y profesoras asociadas al Instituto de Errores Innatos del Metabolismo, se pusieron en la tarea de develar toda la red de interacciones entre distintos procesos celulares que desencadena la deficiencia de la enzima alfa-glucosidasa ácida y resulta en la acumulación de residuos que acaban deteriorando los músculos de quienes padecen la enfermedad.
Para esto, hicieron una revisión de artículos científicos publicados que hablaran sobre interacciones entre procesos celulares y moleculares en la enfermedad de Pompe y, a partir de ellos, crearon una gran red que representara un panorama completo de su funcionamiento y en los puntos específicos en los que se encuentran los vacíos de conocimiento.
“Lo valioso de todo esto, más allá de entender cuáles son los vacíos de conocimiento es pensar en qué herramientas computacionales podemos usar nosotras para proponer algo al respecto. Entonces ahí apareció una herramienta clave llamada STRING, que es una base de datos en la que tú puedes buscar una proteína y ella te empieza a arrojar un montón de otras proteínas que están conectadas y están sustentadas por literatura, entonces empezamos un poco a jugar con eso”, comenta Sánchez.
Además, se apoyaron en literatura externa a la enfermedad para terminar de llenar estos huecos en el metabolismo. “Una vez habíamos encontrado nuevas moléculas y proteínas relacionadas entre sí, íbamos a los artículos originales y decíamos: bueno, ¿en qué consiste esa relación?, ¿de qué se trata?, ¿bajo qué contexto ocurre? y así empezamos a construir toda una red que sintetiza lo que se sabe de la enfermedad de Pompe pero que también es una propuesta de lo que no se sabe”, agrega.
Los retos y el futuro de la investigación

Este trabajo comenzó como la tesis de pregrado de Sánchez, pero de entrada, las investigadoras se encontraron con un obstáculo enorme: la pandemia. “No fue fácil, porque nadie esperaba tener que trabajar en remoto. Cuando empezamos, creo que ni Johana, ni Valentina ni yo pensábamos hacer un trabajo completamente computacional. Uno siempre está pensando en hacer algo desde el laboratorio, y obviamente el confinamiento nos llevaba a que todo tenía que ser así”, manifiesta Echeverri.
En este tipo de revisiones se puede llegar a trabajar con una cantidad inmensa de información, y uno de los mayores retos es poder discernir qué es útil y qué no. Sobre todo si se quiere hacer un modelo preciso de una compleja red de interacciones metabólicas. “Uno tiene que saber interpretar lo que le están diciendo, porque se puede caer en cosas que no están sustentadas y eso hay que cuidarlo muchísimo en un trabajo que es meramente computacional” asegura Sanchéz.
Continua diciendo que “también fue un reto estar seguros de que lo que propone Valentina no se hubiera dicho antes y, si se hubiera hecho, no ponerlo como un hallazgo. Y si íbamos a postular alguna molécula o alguna interacción para ser estudiada realmente tuviéramos el sustento para decir que esto podría hacerse el día de mañana en el laboratorio”.
Sin embargo, la red que crearon estas científicas muestra una perspectiva integral de cómo funciona esta enfermedad, y puede ser un recurso valioso para desarrollar tratamientos en el futuro. Debido a esto, la investigación fue publicada en la revista International Journal of Molecular Sciences. Además, pudo ser presentada en el Congreso de la Sociedad Española de Errores Congénitos del Metabolismo. “Este es el congreso más importante de errores innatos, y poder llevar el trabajo de Valentina fue muy interesante”, menciona Echeverri.
Hoy en día, Sánchez cursa su maestría en ciencias agrarias en la Universidad Nacional de Colombia, pero asegura que los errores innatos siguen siendo una de sus grandes pasiones. En sus palabras, “el problema cuando a uno le gustan tantas cosas es que es difícil decidir, pero los errores innatos siempre tendrán un lugar muy especial en mi corazón.”
1 comentario
Estimado Jacobo, muchas gracias por explicar de manera tan fácil, los funcionamientos de nuestro cuerpo, alcance a imaginar cada proceso y fue maravillosos entender que dinámico es nuestro organismo y que importante cuidar cada célula de nuestro organismo. Felicitaciones a las científicas, quienes se interesaron en ahondar un poco más sobre este tema. Gracias