Antonio Salas Ellacuriaga lidera o proxecto Sensoxenoma xunto a Federico Martinón Torres. Unha investigación pioneira que busca comprender os beneficios da música nas persoas, sobre todo en aquelas que padecen enfermidades neurodexenerativas. Catedrático na Facultade de Medicina da Universidade de Santiago de Compostela (USC), Salas é o líder do grupo de investigación multidisciplinar GenPoB (Grupo de xenética de poboacións en biomedicina) no Instituto de investigación sanitaria de Santiago (IDIS).

A sensoxenómica, como disciplina que estuda o impacto da música na expresión dos xenes, foi creada como concepto e desenvolvida polos grupos de investigación GenPoB e GenViP (Grupo de investigación en xenética, vacinas e enfermidades infecciosas) do IDIS e a USC. A iniciativa comezou no ano 2022 cun concerto da Real Filharmonía de Galicia no Auditorio de Galicia, para o que se pediu a participación de persoas voluntarias ás que recollerían mostras de sangue e saliva antes e despois de asistir o recital musical. O experimento resultou un éxito e nas dúas primeiras edicións logrou a participación de máis de 3.000 persoas. 

Só nesta terceira edición, que tivo lugar o pasado 27 de setembro, cun concerto no que tamén participou a Banda de Música de Santiago de Compostela, recompilaron 2.310 medicións en total: houbo 260 doantes con sensores nas súas mans, 850 mostras de sangue, 850 mostras de saliva e 350 bágoas recollidas. Ademais, volveron participar asociacións de doentes con demencia ou Alzheimer (como AGADEA e FAGAL), de persoas con trastorno do espectro autista (como ASPANAES e ASPERGA), de parálise cerebral (como COGAMI e SARELA), da síndrome de Down (Down Compostela), da Federación de Asociacións de Persoas Xordas de Galicia (FAXPG) ou da ONCE.

Que se está a aprender sobre a expresión dos xenes no marco do proxecto Sensoxenoma?

Ata hai apenas dous anos, case non sabiamos nada sobre como os estímulos musicais afectan os nosos xenes. En só dous anos, un tempo récord en comparación con como se mide o tempo na ciencia, conseguimos responder a moitas preguntas. De forma moi resumida, o primeiro reto que superamos foi puramente tecnolóxico: fomos capaces de analizar un universo de moléculas a partir dunha mostra minúscula de sangue (unha pinga) extraída cunha picada no dedo dos doantes, antes e despois dun estímulo musical.

Despois comprobamos que ese patrón de expresión xénica reflectía o mesmo que se observa no sangue circulante. Máis tarde, descubrimos que os pacientes son máis sensibles á música que as persoas sas; a música estimulaba máis do dobre de xenes nos pacientes. Vimos tamén que a música ten un efecto compensatorio nos xenes alterados; por exemplo, se un xen afectado nun paciente con Alzheimer está sobreexpresado debido á enfermidade, a música tende a estimular ese xen no sentido contrario, cara á infraexpresión. Non sabemos aínda o significado clínico completo disto, pero a mera observación desta resposta é un achado tremendamente interesante. E isto non sucede só cun xen, senón con moitos xenes implicados en rutas alteradas, como as relacionadas coa proteína beta-amiloide, os esfingolípidos ou a autofaxia, entre outros. Ademais, vimos que a música impacta de forma distinta nos xenes que se expresan no sangue e nos que se expresan na saliva.

Aínda que isto é só un resumo, hai centos de historias fascinantes arredor destas ideas centrais. Estes resultados están xa publicados en revistas científicas de acceso libre. E este ano marcará un punto de inflexión importante no aspecto académico, porque temos en marcha moitas tipificacións das mostras e análises novas.

"A música ten un efecto compensatorio nos xenes alterados; por exemplo, se un xen afectado nun paciente con Alzheimer está sobreexpresado debido á enfermidade, a música tende a estimular ese xen no sentido contrario, cara á infraexpresión"

Nesta edición participaron persoas sas con pacientes con deterioro cognitivo leve e severo, miastemia grave e dano cerebral, por que?

Isto responde a unha das primeiras preguntas que nos fixemos desde o principio: se, por efecto do estímulo musical, os xenes se expresan de maneira diferente nas persoas sas en comparación coas persoas que teñen algunha patoloxía. De ser así, o seguinte paso é entender se a patoloxía concreta determina dalgún xeito os xenes que máis se expresan por dito estímulo.

Sendo os avances en pacientes con Alzheimer os máis destacados ata o momento, que seguirán observando agora neses xenes que se ven máis alterados, o LGALS3 e o CXCL8?

O xen LGALS3 (Galectina-3) está asociado coa activación da microglía arredor das placas de betaamiloides (Aβ) na enfermidade de Alzheimer, o que suxire un papel crucial nesta doenza e un posible biomarcador. Descubrimos que este xen, tras o impacto musical, queda infraexpresado, un achado que podería ser clave. Por outra banda, o xen CXCL8 (IL-8) está correlacionado cos niveis de betaamiloides e aspectos cognitivos, o que indica a súa implicación na progresión da enfermidade. Ambos xenes son fundamentais na regulación da resposta inmune no cerebro: LGALS3 pode contribuír á inflamación crónica, mentres que CXCL8 podería mediar respostas protectoras ou prexudiciais, dependendo do contexto.

O seguinte paso será ver se estes xenes aparecen de forma reiterada noutros estudos de validación, pero non só eles, senón tamén as rutas metabólicas nas que participan. Por exemplo, observamos que hai rutas relacionadas coa resposta inmune adaptativa no cerebro, con marcadores nas células T (as responsables de eliminar células infectadas por virus ou cancerosas), e outras vinculadas co deterioro cognitivo, como a autofaxia. Temos que seguir perseverando para desentrañar os mecanismos que se mostran de forma sistemática asociados a estes estímulos.

Estes descubrimentos non só abren novas portas na investigación sobre o Alzheimer e outras enfermidades, senón que tamén poderían revolucionar a forma na que entendemos a relación entre a música e a bioloxía cerebral. Estamos ante un camiño emocionante que podería ofrecer novas claves para mellorar a calidade de vida dos pacientes.

Asegura que observan máis alteracións en xenes na saliva que no sangue, que implicacións pode ter isto?

Realmente, aínda non o sabemos. Esta observación, en si mesma, resulta moi interesante, porque antes de analizar as mostras de saliva non tiñamos claro se poderiamos sequera detectar algunha sinal. O feito de que non só exista unha sinal, senón que sexa aínda máis intensa que no sangue, é realmente sorprendente; aínda que descoñecemos cal pode ser o seu significado por agora.

Hai que ter en conta que a saliva é unha mostra non invasiva (non require picar nin realizar ningunha intervención nos doantes), e iso dálle un enorme valor no ámbito biomédico. Ademais, no caso das enfermidades neurodexenerativas, a saliva xa se emprega para estudar biomarcadores en patoloxías como o Alzheimer ou o Parkinson. Tamén existen teorías que suxiren que a orixe do Alzheimer podería estar relacionada con certas infeccións na boca. Diante deste panorama, estudar a saliva no contexto do sensoxenoma parece tremendamente interesante.

Todos os resultados que estamos a obter aínda son preliminares, e debemos perseverar para consolidar este coñecemento. Xeralmente, pasan moitos anos ata que unha liña de investigación se establece e os resultados son contrastados en estudos independentes, e idealmente, validados.

"Antes de analizar as mostras de saliva non tiñamos claro se poderiamos sequera detectar algunha sinal. O feito de que non só exista unha sinal, senón que sexa aínda máis intensa que no sangue, é realmente sorprendente"

Outro dos seus puntos de atención son as enfermidades con compoñentes autoinmunes, de que maneira pensan que pode axudar a música con esta clase de patoloxías?

Existen determinadas condicións biomédicas que consideramos prioritarias desde o inicio do proxecto; entre elas, destacan as enfermidades de deterioro cognitivo e neurodexenerativas, o dano cerebral e o trastorno do espectro autista. Aínda que as enfermidades autoinmunes non figuraban no noso listado inicial, os resultados destes dous anos motivaron de forma especial o seu estudo.

Por exemplo, empregamos paneis de expresión xénica para investigar a resposta inmune en mostras de saliva, e atopamos que as moléculas detectadas despois do estímulo musical evocan unha resposta estreitamente vinculada co sistema inmune do cerebro. Isto faise aínda máis relevante se temos en conta a profunda conexión entre as infeccións, a resposta inmune e moitas enfermidades.

Cando era estudante, tiven a oportunidade de escoitar unha conferencia do noso Premio Nobel, Severo Ochoa. Lembro que afirmaba naquel entón que o gran desafío da bioloxía era comprender o complexo mundo da inmunoloxía. Pois ben, ese é o mundo no que nos movemos agora. As nosas principais liñas de investigación céntranse nas infeccións e nas respostas ás vacinas, e, case sen buscalo, a inmunoloxía emerxe como un elemento clave no noso proxecto sensoxenoma.

"O compromiso e xenerosidade dos doantes permítennos realizar un experimento único aquí, en Santiago de Compostela, sen precedentes na literatura científica"

Como novidade nesta edición tomaron mostras das bágoas das persoas voluntarias e houbo tamén un seguimento da actividade electrodérmica e mais do ritmo cardíaco, que información a maiores van aportar estes datos? En conxunto, poderán sacar novas conclusións agora tras a experiencia deste terceiro concerto?

O estudo das bágoas é un reto novo e emocionante. Interésanos especialmente porque, ao igual que a saliva, trátase dunha mostra non invasiva, que se recolle simplemente colocando un papel moi fino de filtro sobre o palpado inferior do ollo. O ollo, dalgún xeito, é unha extensión do sistema nervioso central, e as bágoas estanse investigando tamén no contexto das enfermidades neurodexenerativas.

Como o cerebro non é accesible para o estudo biomédico directo, tanto a saliva coma as bágoas e o sangue funcionan como tecidos substitutivos (subrogados) que nos permiten entender o que ocorre no cerebro. Ademais, estamos a usar dispositivos electrodérmicos que nos axudarán a investigar como os cambios moleculares se correlacionan con outros sinais vitais recollidos de maneira continua nos mesmos doantes.

Cando teñamos todos os datos analizados, poderemos correlacionar aspectos fisiolóxicos dos pacientes cos biomarcadores que estamos estudando. Aínda que é imposible avanzar resultados, o deseño experimental é impecable, e temos o privilexio de contar cunha cantidade impresionante de datos para analizar. O compromiso e xenerosidade dos doantes permítennos realizar un experimento único aquí, en Santiago de Compostela, sen precedentes na literatura científica.

No concerto que veñen de celebrar realizaron un total de 2.310 medicións en tres fases e bateron o seu propio récord, como se van analizar agora todos estes datos?

Con moita paciencia, tempo e esforzo. Para comezar, precisamos buscar máis fontes de financiamento. Os experimentos son moi custosos e tamén precisamos moitos recursos humanos. Avanzaríamos moito máis rápido se contásemos con máis recursos económicos e persoal. O que non nos falta é paixón. Levo arredor de 30 anos adicado ao estudo da xenética humana; e teño que recoñecer que o proxecto Sensoxenoma converteuse nun dos máis emocionantes da miña carreira. Se todo vai ben, este proxecto acompañarame ata a xubilación; pero agardo que para entón, moitos grupos en todo o mundo estean a estudar o mesmo que estamos investigando aquí en Santiago: algo tan aparentemente sinxelo como a íntima relación entre os estímulos e a nosa bioloxía. Tan sinxela é a pregunta, como descoñecida é a resposta. Todo require o seu tempo.