¿Qué causa las enfermedades genéticas más frecuentes? La mutación en uno o más genes puede ser congénita o aparecer a lo largo de la vida. Esto es lo que da lugar a la mayoría de las enfermedades genéticas. En otros casos, no hay mutación sino alteración en el número de cromosomas.
Se puede decir que casi todas las enfermedades tienen un elemento genético y otro ambiental. Sin embargo, cuando el factor fundamental es la alteración del material genético, la enfermedad es propiamente genética.
¿Es lo mismo decir que una enfermedad es genética y que es hereditaria o congénita? Guardan relación, pero no son sinónimos. Aunque no todos los trastornos genéticos son hereditarios, lo cierto es que todas las enfermedades hereditarias sí son genéticas. Es importante distinguir cada tipo de trastorno.
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Enfermedades genéticas más frecuentes: a veces hereditarias, a veces congénitas
Como se indicó anteriormente, las enfermedades genéticas surgen por alteraciones significativas en el material genético. En este caso, el trastorno se desarrolla en el organismo donde ocurrió la mutación, pero no en su descendencia. Varias de las enfermedades genéticas más frecuentes son de este tipo.
Cuando el error o mutación ocurre en las llamadas células germinales o sexuales (óvulos y espermatozoides), el trastorno resultante sí puede ser transmitido a la descendencia. Se trata entonces de una afección hereditaria. Lo interesante en este caso es que los padres transmiten la enfermedad, pero no la sufren.
Por otra parte, son congénitas aquellas enfermedades genéticas que se manifiestan en el neonato justo al nacer. Una afección congénita puede, o no, ser hereditaria. De la misma forma puede no ser genética. Algunas pueden tener su origen en infecciones, ingesta de drogas o mala nutrición durante el embarazo.
Para entender el papel de lo genético en la aparición de ciertas enfermedades, primero hay que comprender qué son y cómo funcionan los genes.
Los genes: unidades de información esencial para la vida
Los genes son porciones de ADN (Ácido Desoxirribonucleico) cuya función es codificar proteínas específicas. A su vez, cada molécula de ADN está compuesta por 4 sustancias, llamadas bases (Tiamina, Citosina, Guanina y Adenosina). Estas se unen formando grupos de tres y que actúan como códigos de instrucciones para fabricar proteínas.
¿Por qué es esencial que se produzca la síntesis de proteínas? Porque estas moléculas dirigen prácticamente todos los procesos que crean y sostienen la vida. Las proteínas cumplen funciones estructurales, reguladoras, defensivas, de transporte y de reserva.
Entonces, la información contenida en el ADN y, por ende, en los genes, define las características físicas y funcionales propias de cada individuo, es decir, su fenotipo. Cuando hay fallas graves en la función de los genes o de los cromosomas, las mismas pueden causar enfermedades genéticas.
Si se considera que el genoma humano tiene entre 20.000 y 23.000 genes, es fácil entender que en el proceso de duplicación celular ocurran errores. La mayor parte de estas fallas son detectadas y subsanadas por la misma célula, mediante el llamado proceso de reparación celular.
Los cromosomas: almacén del material genético
El material genético se organiza a la manera de las matrioshkas o muñecas rusas. La muñeca más grande es la célula, en cuyo núcleo están los cromosomas, dentro de los cuales se enrolla una larga cadena de ADN. A su vez, en esa cadena de ADN hay miles de genes.
¿Por qué cada célula tiene un total de 46 cromosomas? Porque las células sexuales (óvulo y espermatozoide) tienen 23 cromosomas y al combinarse en la fecundación cada una aporta sus cromosomas. Así, la nueva célula recibe 22 pares de cromosomas autosómicos (no sexuales) y uno de cromosomas sexuales.
La función de los cromosomas, además de organizar y preservar las cadenas de ADN, es el de permitir la replicación de las células. Las variaciones en el número de cromosomas también pueden dar lugar a algunas de las enfermedades genéticas más frecuentes.
¿Por qué y cómo suceden las mutaciones genéticas?
Las células se reproducen dividiéndose en dos. Para cada duplicación, la estructura de doble hélice de la molécula de ADN se despliega para formar otra molécula idéntica.
En ese proceso, se vuelven a formar tríadas de bases (Timina, Citosina, Guanina y Adenosina) que deben conservar la misma estructura combinatoria.
No obstante, a veces hay errores de combinación y, por ende, en la posterior síntesis de proteínas.
La mayoría de las veces las células identifican el error y lo reparan, de modo que no afecta a las siguientes duplicaciones del ADN. Cuando no puede ser reparado, el error continúa replicándose y se convierte en mutación.
¿Cómo afectan las mutaciones al material genético?
Una mutación puede afectar el material genético en 3 niveles:
- Molecular: altera la estructura química de los genes, ocasionando cambios en la secuencia del ADN.
- Cromosómico: produce cambios estructurales en los cromosomas, sea por pérdida, duplicación o transposición de fragmentos de los mismos.
- Genómico: el daño afecta a juegos completos de cromosomas, alterando su número en el genoma.
Estas mutaciones pueden expresarse como una enfermedad o como una disfunción, según sea el tipo y la magnitud de la alteración del material genético. Cabe aclarar que no toda mutación se convierte en enfermedad. El efecto de las anomalías genéticas depende de varios factores, como se explica a continuación.
Tipos de enfermedades genéticas y sus causas
Según las investigaciones más recientes, el cuerpo humano posee alrededor de 30 billones de células. También se estima que todos los individuos portan entre 5 a 10 genes con defectos en cada una de sus células.
A pesar de su número, estas alteraciones genéticas pocas veces se convierten en un problema de salud.
Las enfermedades genéticas más frecuentes surgen debido a mutaciones genéticas, congénitas o adquiridas, y a factores ambientales En este sentido, pueden ser clasificadas en:
- Monogénicas: ocurren por alteración de la secuencia del ADN en un gen específico. Ejemplo: fibrosis quística.
- Multigénicas o hereditarias multifactoriales: en su aparición o desarrollo influyen factores tanto genéticos como ambientales. Ejemplo: diabetes.
- Trastornos cromosómicos: en este caso, la mutación puede afectar un fragmento del cromosoma, o el error altera el número de cromosomas, sea por exceso o por defecto. Así es como sucede en el Síndrome de Down.
Con respecto a la heredabilidad, cuando la mutación daña un gen dominante, hay 50% de probabilidades de que sea transmitida a la descendencia. Pero si la mutación está en un gen recesivo, solo será transmitida a los hijos si ambos progenitores portan el gen mutado.
¿Cuáles son las 10 enfermedades genéticas más frecuentes?
Entre las enfermedades genéticas más frecuentes hay trastornos monogénicos, cromosómicos y multigénicos. En el siguiente cuadro se señalan las 10 más comunes, su tipo y sintomatología.
| Enfermedad | Tipo de trastorno | Síntomas / órganos y funciones afectados |
| Cáncer Oncogenes específicos para cada tipo de CA | Multigénico/ Hereditario multifactorial | La afectación y síntomas dependen del tipo de cáncer, su localización, su estadio (extensión) y su grado de malignidad (velocidad de reproducción). |
| Fibrosis quística Gen asociado: CFTR | Monogénico recesivo | Dificultad respiratoria, de leve a grave. Altera funcionamiento de páncreas e hígado |
| Síndrome de Down (Trisomía en cromosoma 21) | Cromosómico | Problemas hormonales, cardíacos y cognitivos. Provoca disminución del tono muscular y modificación de rasgos faciales |
| Distrofia muscular de Duchenne Gen asociado: DMD | Monogénico ligado a cromosoma X | Discapacidad cognitiva, fatiga, dolor muscular y degeneración muscular progresiva |
| Anemia de células falciformes Gen drepanocítico | Monogénico recesivo | Afecta el funcionamiento de los glóbulos rojos. Causa episodios de dolor agudo en el pecho y el abdomen. Anemia, ACV, ictericia. |
| Neurofibromatosis Gen asociado: NF1 | Monogénico dominante | Predisposición a desarrollar tumores en el cerebro, los nervios y médula espinal, casi siempre benignos. Los tumores pueden causar ceguera, sordera y problemas de equilibrio. |
| Síndrome de Marfan Gen asociado: FBN1 | Monogénico dominante | Afecta el tejido conectivo y provoca crecimiento descontrolado de los huesos, escoliosis, pie plano y modificación de la estructura facial. |
| Acondroplasia Gen asociado: FGFR3 | Monogénico Puede ser autosómico dominante o por mutación no hereditaria | Displasia ósea que causa acortamiento de las extremidades, macrocefalia, baja estatura y extremidades inferiores arqueadas Alteraciones de la columna vertebral: lordosis (curvatura exagerada en zona lumbar) y cifosis (curvatura en zona dorsal). |
| Enfermedad de Hungtinton Gen HTT, en cromosoma 4 | Monogénico dominante | Afecta al sistema nervioso central, causando: Movimientos incontrolados, rigidez muscular, dificultades para hablar, pérdida de memoria, trastornos psiquiátricos. |
| Sindrome de X frágil Gen asociado: FMR1 | Recesivo ligado al cromosoma X | Afecta la cognición, el metabolismo y la morfología. Causa desarrollo cognitivo lento, discapacidad intelectual de moderada a severa, conductas autistas, macrocefalia, desviaciones en la columna. |
¿Cómo afectan estas enfermedades a los individuos que las sufren?
Estas enfermedades afectan al paciente en varios niveles: morfológico, funcional, cognitivo e incluso emocional. Son trastornos de severidad moderada, crónicos. Algunos son congénitos, como la acondroplasia, el Síndrome de Down y el Síndrome de Marfan. Todos reducen la calidad y la expectativa de vida.
Por la complejidad de este tipo de enfermedades, así como por la cantidad de personas afectadas, hay urgencia en conseguir tratamientos eficaces. Mucho mejor sería lograr curar la enfermedad y evitar su transmisibilidad hereditaria.
¿Se puede prevenir o tratar la enfermedad genética?
Al revisar el ranking de las enfermedades genéticas más frecuentes, se observa que muchas de ellas son crónicas o letales. No cuentan con tratamientos específicos ni pueden prevenirse.
En algunos casos, como sucede con el cáncer, un diagnóstico temprano, la cirugía y la aplicación oportuna de tratamientos pueden lograr la remisión. Cuando no hay recaídas, se puede hablar de curación.
En otras enfermedades hay tratamientos sintomáticos que proporcionan alivio, mas no curación, ya que no es posible revertir la mutación genética. Sin embargo, buenas terapias y ciertos cambios en los hábitos de alimentación y actividad física, pueden disminuir los síntomas y mejorar la calidad de vida.
El análisis genético ofrece información acerca de posibles mutaciones y las probabilidades de desarrollar determinadas enfermedades. Sin embargo, no es un método preventivo y, además tiene aún muchas limitaciones.
Pruebas genéticas: información para el diagnóstico y tratamiento precoz de enfermedades genéticas
Las pruebas genéticas pueden indicar ciertos tipos de predisposición genética. Por ejemplo, las anomalías en los genes BRCA1 y BRCA2 predicen una mayor probabilidad de sufrir cáncer de mama, páncreas y ovario. Detectarlas puede ayudar a modificar los factores ambientales para evitar la aparición de la enfermedad.
Pruebas como el análisis de detección de portadores permite detectar la probabilidad de transmisión de enfermedades asociadas a mutaciones de gen recesivo. Puede detectar si los padres son portadores de mutaciones para: fibrosis quística, atrofia muscular, anemia drepanocítica, talasemias, entre otras.
Por otra parte, los análisis genéticos efectuados a recién nacidos favorecen el tratamiento precoz de las enfermedades asociadas a las anomalías detectadas. El análisis genético neonatal puede detectar, entre otras enfermedades, fibrosis quística, diabetes mellitus e inmunodeficiencia ligada al cromosoma X.
Una prueba orientada a evitar el desarrollo de embriones con anomalías genéticas es el diagnóstico genético preimplantacional. Aplicable solo en fertilización in vitro, detecta en los embriones anomalías asociadas a las enfermedades genéticas más frecuentes para implantar el embrión que no las presenta.
La terapia génica: presente y futuro en el tratamiento de las enfermedades genéticas
La terapia génica consiste en modificar la información genética defectuosa, mediante la introducción de genes reparadores, es decir, copias normales del gen mutado. Aún lleno de interrogantes, este campo terapéutico es el futuro del tratamiento de las enfermedades genéticas más frecuentes.
Hasta ahora existen 2 métodos de aplicación de la terapia génica:
- Ex vivo: mediante una biopsia de tejido del paciente, se extraen las células, se reparan en el laboratorio y luego son reimplantadas.
- In vivo: se introduce el gen reparador en el cuerpo del paciente, mediante un vehículo o vector, que puede ser un virus modificado para eliminar su patogenicidad.
La terapia génica aún debe sortear obstáculos. Por ejemplo, la posible contaminación de los vectores virales, la respuesta inmunitaria ante los virus o el material insertado y la posibilidad de aparición de tumores por mutagénesis.
El éxito en el desarrollo de terapias génicas es, por ahora, la única esperanza de las personas afectadas por trastornos genéticos. Incluso, eliminar de raíz la posibilidad de transmitir esas mutaciones a los hijos podría erradicar, en el futuro, las enfermedades genéticas más frecuentes.
Referencias:
https://medlineplus.gov/spanish/geneticdisorders.html
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002533
www.mitrestorres.com/blog/enfermedades-geneticas
www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/genetics/overview-pdq
www.fundacionmencia.org/es/enfermedades-geneticas/terapia-genica/
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