Entender por qué unas personas enferman gravemente y otras no, y qué determina el éxito o el fracaso de los tratamientos

“Me gustaría comprender por qué, ante una misma enfermedad o una misma agresión, dos personas pueden responder de forma completamente diferente. ¿Por qué una persona desarrolla una enfermedad grave mientras otra, con factores de riesgo similares, permanece sana? ¿Por qué un tratamiento funciona muy bien en unos pacientes y fracasa en otros?”, se pregunta la Prof.ª Coral Barbas, directora del Centro de Excelencia en Metabolómica y Bioanálisis (CEMBIO),un instituto universitario de investigación de la Universidad San Pablo CEU, ubicado en la Facultad de Farmacia y fundado por esta catedrática. Ella es la encargada de inaugurar hoy la III Semana Severo Ochoa en la Real Academia Nacional de Medicina de España (RANME) con su conferencia “La metabolómica en la medicina” y exponer cómo esta disciplina científica pretende responder a estas cuestiones.

“Sabemos que la genética explica parte de esas diferencias, pero no todas. Nuestro metabolismo refleja la interacción entre los genes, la alimentación, el ambiente, la microbiota y numerosos procesos fisiológicos que cambian continuamente a lo largo de la vida dentro de nuestro organismo”, asegura la Prof.ª Barbas. Pero ¿qué son los metabolitos exactamente? “Para entenderlo, podemos imaginar nuestro organismo como una gran fábrica. Los genes serían los planos o las instrucciones de funcionamiento; las proteínas, la maquinaria que ejecuta esas instrucciones, y los metabolitos son las materias primas, los productos intermedios y los productos finales de toda esa actividad”, describe.

En realidad, los hospitales ya realizan habitualmente determinaciones de metabolitos. La glucosa, el colesterol, la creatinina o el ácido úrico son ejemplos muy conocidos. La diferencia es que la metabolómica pretende estudiar simultáneamente un número mucho mayor de moléculas y obtener una visión más amplia del funcionamiento del organismo.

Lo interesante es que, mientras nuestros genes son relativamente estables, los metabolitos cambian continuamente en respuesta a lo que comemos, al ambiente, a los medicamentos o a la aparición de una enfermedad. “Si queremos saber cómo está funcionando realmente nuestra fábrica, no basta con conocer sus planos: necesitamos observar qué está ocurriendo en su interior”, apunta la directora del CEMBIO, quien detalla que en su centro utilizan tecnologías analíticas avanzadas, especialmente la cromatografía y la espectrometría de masas, capaces de detectar y medir cientos o miles de compuestos en muestras biológicas.

“Pero nuestro trabajo va mucho más allá de analizar muestras. La metabolómica es una ciencia profundamente multidisciplinar. En el CEMBIO combinamos química analítica, bioinformática y estadística con el conocimiento de médicos y biólogos con los que colaboramos estrechamente. Juntos diseñamos los estudios, desarrollamos los métodos más adecuados e interpretamos los resultados para responder a preguntas biológicas y médicas concretas”, afirma.

Asimismo, la Prof.ª Barbas destaca algo fundamental que a menudo se olvida: “La calidad de un resultado comienza mucho antes de introducir una muestra en un instrumento, desde el propio diseño del estudio hasta la recogida y conservación de las muestras. Nuestro objetivo no es solo encontrar moléculas que cambian en una enfermedad, sino entender por qué cambian, qué nos dicen sobre los mecanismos de esa enfermedad y si pueden ayudarnos a diagnosticarla antes o a tratarla mejor”.

Según esta investigadora, en determinadas patologías se están identificando perfiles metabólicos asociados a un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad. Sin embargo, para convertir esos resultados en herramientas de predicción se necesitan estudios de seguimiento de grandes poblaciones, validaciones independientes y demostrar que la información obtenida mejora las decisiones médicas.

“La metabolómica no es una bola de cristal. Su valor está en ayudarnos a identificar cambios que pueden anticipar procesos patológicos y, sobre todo, a comprender mejor cómo se desarrollan”, subraya.

La metabolómica permite estudiar no solo sustancias que produce nuestro propio organismo, sino también compuestos procedentes de la alimentación, los medicamentos o el ambiente. A su juicio, “lo importante es que la metabolómica puede ayudarnos a comprender cómo el ambiente deja una huella química en nuestro organismo, aunque establecer sus consecuencias sobre la salud requiere estudios amplios y prolongados”.

Alteraciones metabólicas encontradas en la enfermedad de Parkinson

La Prof.ª Barbas reconoce que una de las observaciones que más le han sorprendido procede de sus estudios sobre la enfermedad de Parkinson. “Tradicionalmente asociamos esta enfermedad con el cerebro y con las alteraciones del movimiento. Sin embargo, hemos observado que también se acompaña de cambios metabólicos que pueden detectarse en la sangre. Esto resulta especialmente interesante porque nos recuerda que las enfermedades no afectan necesariamente a un único órgano: el organismo funciona como un sistema interconectado”, sostiene.

“En nuestro trabajo hemos identificado alteraciones metabólicas que podrían contribuir a mejorar el diagnóstico y a comprender procesos que participan en el desarrollo de esta enfermedad. Hemos avanzado además en su validación en poblaciones independientes. No hablaría de una molécula milagrosa, sino de conjuntos de metabolitos que, interpretados conjuntamente, pueden proporcionar información que antes no teníamos”, recalca esta científica.

El gran enigma de la salud humana

Si dispusiera de un presupuesto ilimitado durante los próximos diez o veinte años, ¿qué gran enigma de la salud humana le gustaría resolver? “Mi gran objetivo sería que algún día pudiéramos interpretar el metabolismo de una persona conociendo su propia historia metabólica y no solamente comparándola con los valores medios de una población. Esto nos acercaría a una medicina verdaderamente personalizada, capaz de identificar alteraciones antes de que aparezcan los síntomas, comprender por qué se producen y actuar cuando todavía estamos a tiempo de modificar su evolución”, reconoce la Prof.ª Barbas.

Esta investigadora, apasionada de su trabajo, asegura que, si contara con recursos ilimitados, impulsaría grandes estudios de metabolómica epidemiológica, siguiendo a miles de personas durante muchos años, con muestras recogidas periódicamente y una información clínica detallada. “Esto nos permitiría estudiar cómo evoluciona el metabolismo de las personas sanas, identificar qué cambios preceden a la aparición de distintas enfermedades e identificar qué cambios preceden a la aparición de la enfermedad y estudiar cuáles podrían intervenir en su desarrollo”, puntualiza.

Pero aclara que hay un reto todavía mayor: “Actualmente podemos identificar diferencias metabólicas entre grupos de pacientes y personas sanas, pero interpretar el metaboloma de un individuo concreto sigue siendo extraordinariamente difícil. Cada persona tiene su propia variabilidad metabólica y necesitamos aprender a distinguir los cambios normales de aquellos que indican que algo empieza a funcionar mal”. “La metabolómica tiene una enorme capacidad de descubrimiento, pero su verdadero éxito llegará cuando consigamos transformar esos descubrimientos en herramientas que ayuden a los médicos a tomar mejores decisiones”, concluye la directora del CEMBIO.