Marcela Sjoberg se incorpora como profesora asistente en Ciencias Biológicas UC
noviembre 12, 2017
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Marcela Sjoberg
Su laboratorio estará ubicado en el Departamento de Biología Celular y Molecular.
Marcela Sjoberg Herrera (1977) es Ingeniera en Biotecnología Molecular en la Universidad de Chile, y cursó sus estudios doctorales en Biología Molecular, Celular y Neurociencias en esta misma institución. “Mi interés en comprender cómo se desarrollan las enfermedades a nivel molecular marcó mi formación desde un comienzo. Posteriormente, para la realización de mi tesis de doctorado me incorporé al laboratorio del Dr. Maccioni para estudiar distintos aspectos de la enfermedad Alzheimer, abordando por primera vez de manera experimental el estudio de la interacción entre proteínas y ADN”, explica la académica.
Su etapa postdoctoral duró alrededor de una década en donde se especializó en estudiar mecanismos de regulación de la expresión génica, disciplina conocida como epigenética. La primera estancia la realizó en el MRC Clinical Sciences Centre del Imperial College London, donde trabajó con el grupo del Dr. Niall Dillon en la identificación de marcas químicas en las histonas, proteínas que regulan la compactación del ADN, que distinguen células diferenciadas de células madre. La segunda fue en el Wellcome Trust Sanger Institute, uno de los centros de secuenciación y estudios del genoma líderes a nivel mundial. Aquí estuvo encargada de coordinar y desarrollar uno de los paquetes de trabajo para el Consorcio Europeo BLUEPRINT, el cual congregó a 42 universidades y prestigiosos institutos europeos (12 países), con el propósito de generar y estudiar epigenomas de referencia para distintos tipos celulares del sistema inmune. La información epigenética generada ha sido empleada para dilucidar procesos biológicos asociados con enfermedades inmunes complejas y para el desarrollo futuro de tratamientos terapéuticos mas precisos.
“Durante este periodo en conjunto con los líderes del proyecto, la Dr. Anne Ferguson-Smith, experta en impronta genética de University of Cambridge y el Dr. David Adams, experto en genética del cáncer del Sanger Institute, nos concentramos en estudiar patrones de expresión y de marcas epigenéticas a nivel de genoma completo. En el marco del proyecto generé perfiles epigenéticos para células del sistema inmune -linfocitos B y T- y comparamos marcas químicas que ocurren en el ADN y en las histonas. Una de estas marcas es la metilación (5mC) e hidroximetilacion (5hmC) del ADN y lo que encontramos es que en células del sistema inmune, patrones de metilación e hidroximetilacion distinguen genes claves entre poblaciones celulares, las cuales están asociadas a diferencias en los niveles de expresión génica”, señala la Dra. Sjoberg.
¿Cuáles son mecanismos moleculares responsables del establecimiento de estas marcas en células del sistema inmune?, ¿por qué solo ciertos genes presentan este patrón distintivo?, ¿qué factores reconocen estas marcas en del ADN?, ¿cómo influyen estos patrones en la expresión de los genes: favorecen una respuesta mas eficiente a señales celulares importantes en la respuesta inmune? Estas son algunas de las interrogantes que se ha planteado investigar la nueva profesora asistente de la Facultad de Ciencias Biológicas UC.
Para entender los mecanismos de regulación de la expresión génica, también conocidos como mecanismos epigenéticos, hay que imaginarse un acordeón donde las teclas representarían el código genético que es idéntico (como en cada tipo celular) independiente de las melodías que se pueden tocar, las melodías representarían los perfiles de expresión génica que caracterizan a cada fenotipo celular, la partitura musical representaría el patrón de marcas epigenéticas que definen una melodía y el compositor representaría a los distintos mecanismos “epigenéticos” que escriben, interpretan y modifican dicha partitura.
Los patrones epigenéticos son copiados en cada ronda de división celular, por esto una célula del corazón puede dar origen a otra célula del corazón y así para los distintos tipos celulares. Cuando estos patrones no son copiados o establecidos adecuadamente debido a la ausencia o mal funcionamiento de las enzimas encargadas, por ejemplo de la metilación del ADN, el patrón de expresión génica se modifica lo que contribuye y en ciertos casos conlleva al desarrollo de enfermedades tales como el cáncer. Estudiar estos mecanismos en contextos celulares específicos es fundamental para identificar blancos terapéuticos.
Proyecciones En el futuro, la Dra. Sjoberg desea abrir una nueva línea. “Hoy en día se emplea el método de CRISPR/Cas9 para editar el código genético, yo quiero implementar esta aproximación para investigar el efecto localizado de modificaciones pero no en el código sino en las moléculas que decoran el código (el patrón epigenético) y que modulan como éste es leído”, puntualiza. La idea es utilizar la técnica, para editar el epigenoma en regiones génicas de interés para comprender mejor el rol que juegan ciertas modificaciones epigenéticas.
En términos prácticos, contar con epigenomas de referencia es relevante puesto que permiten mapear las regiones del genoma donde ocurren cambios vinculados a condiciones patológicas las cuales pueden ser empleadas como marcadores de uso diagnóstico. Además conocer bien el mecanismo biológico responsable y que se encuentra disfuncional en ciertas enfermedades y pacientes tendrá aplicaciones en el área de la medicina personalizada. Actualmente se está utilizando la información que entregan los estudios epigenómicos para ver de qué manera se pueden desarrollar nuevas estrategias terapéuticas combinadas, por ejemplo, el uso de moléculas contra moduladores epigenéticos en combinación con el uso de agentes inmunoterapéuticos.
Nuevo curso La Dra. Marcela Sjoberg Herrera está interesada en organizar un curso sobre el análisis de datos de secuenciación genómica masiva, dirigido a estudiantes de último año de pregrado, estudiantes de doctorado y postdoctorado en Ciencias Biológicas. “Estoy coordinando con investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute la realización de este curso donde planeamos enseñar métodos de análisis de datos transcriptómicos, genómicos y epigenómicos”, concluye.
