Investigadores del grupo Biología de Sistemas de la Universidad de Jaén ha creado una plataforma Web que facilita el análisis de los genes implicados en enfermedades neurodegenerativas como el autismo y el Alzheimer. A la plataforma, que ya se puede consultar en la dirección Web IEG_GATE puede acceder de modo libre y gratuito la comunidad científica y es resultado de un estudio cuyas conclusiones han sido publicadas en la revista internacional TOP. El desarrollo de la plataforma ha sido financiado por el Instituto de Estudios Giennenses.
Hasta ahora, para analizar los genes implicados en patologías de origen o implicación genética existen diferentes técnicas de análisis de datos basadas principios estadísticos, que se consideran convencionales. La novedad del sistema de la UJA es que aplica la teoría de juegos cooperativos al análisis de microarrays. Éstos son pequeños chips que permiten el análisis simultáneo de todos los genes del genoma con una gran precisión, en muy poco tiempo y en un sólo experimento. Desde hace unos años, esta tecnología es de uso habitual en investigación biomédica para detectar qué genes ven alterada su expresión en pacientes que presentan una enfermedad dada, cuando se comparan con individuos sanos.
Sin embargo, una vez obtenidos los datos "puros", éstos no son informativos sin un adecuado análisis computacional matemático/estadístico. Para su análisis mediante teoría de juegos, los investigadores traducen esos resultados a código binario (ceros y unos), para insertarlos en un sistema informático.
Los expertos de la UJA han procesado esta información -procedente de bases de datos internacionales- conforme a los principios de la teoría de juegos cooperativos. Ésta consiste en representar la relevancia de un gen bajo una condición concreta (por ejemplo, salud o enfermedad) teniendo en cuenta simultáneamente el comportamiento de expresión de todos los demás genes bajo la misma condición (se consideran como jugadores los genes y cada condición como ganar o perder un juego). "Como ejemplo sencillo, podemos considerar que tener o no la enfermedad es como ganar o perder un juego como el trivial. En este caso, para conformar equipos equitativos, se eligen personas con conocimientos en historia, ciencias, arte... porque la contribución de cada miembro puede ayudar a que el equipo gane o pierda", ejemplifica el responsable del proyecto Francisco J. Esteban.
Siguiendo el símil del trivial, los expertos comprueban qué agrupaciones de genes hacen que el equipo en el que se incluyen dichos genes gane (no aparezca la enfermedad) o pierda (aparece la enfermedad) el juego.
Según las conclusiones publicadas por los investigadores, la aplicación de este método a los datos procedentes de microarrays obtenidos de base de datos internacionales hace que se puedan detectar más genes implicados en enfermedades neurodegenerativas en comparación con las técnicas estadísticas convencionales. En concreto, los expertos han analizado datos de genes relacionados con el Alzheimer y el autismo.
En este último caso, aplicaron la adaptación de la Teoría de Juegos Cooperativos en análisis de microarrays en datos procedentes de 17 pacientes y 12 controles sanos. Los resultados obtenidos demostraron que la teoría de juegos incrementa significativamente el poder de detección de genes candidatos (78 genes) cuando se compara con los métodos de análisis estadísticos convencionales (2 genes). "Además, la función de ese par de genes es muy general, es decir, que su actividad no está relacionada de forma directa con la enfermedad", precisa Esteban.
De ahí que, además de aumentar el número de genes detectados, el sistema de análisis desarrollado en la UJA también aumenta la precisión, ya que muchos de los genes que se localizan están relacionados directamente con la enfermedad. "De esos 78 genes candidatos se demostró que grupos de dichos genes están asociados con funciones biológicas y enfermedades relacionadas con el Autismo (19 de los 78 genes dan lugar a alteraciones neurológicas, y otros 20 de los 78 ya habían sido implicados en Autismo)", detalla el investigador.
Los candidatos del Alzheimer
Al igual que ocurre con el autismo, los investigadores han demostrado que la teoría de juegos incrementa el poder de detección de genes candidatos en Alzheimer (41 genes) cuando se compara con los métodos de análisis estadísticos convencionales. "Tras comparar estos 41 genes con un listado de los genes hasta ahora implicados en la enfermedad, 9 de ellos ya habían sido relacionados previamente con Alzheimer", precisa Esteban.
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