Revisión que explora los avances en genética, biología del microbioma, epigenómica y tecnologías emergentes para avanzar hacia una medicina de precisión en diabetes
Lugones Editorial©
La medicina de precisión ha abierto nuevas perspectivas para comprender la fisiopatología de la diabetes tipo 2 (DM2).
Este enfoque ha transformado la visión de la DM2: de una entidad única a un conjunto de subtipos con características diferenciadas en procesos críticos como la resistencia a la insulina y la disfunción de las células β. Identificar estos subtipos desde el diagnóstico permite implementar estrategias terapéuticas más personalizadas, optimizando recursos clínicos y priorizando a los pacientes con mayor riesgo de complicaciones.
Los avances en genómica y metabolómica a gran escala han revelado genes clave asociados con la señalización de la insulina y la función de las células β, al tiempo que las modificaciones epigenéticas emergen como determinantes en el desarrollo de la DM2. De manera complementaria, la microbiota intestinal y sus metabolitos influyen en la regulación de la glucosa y la sensibilidad a la insulina, contribuyendo a la patogénesis.
Asimismo, procesos celulares como la mitofagia y la actividad de células NK desempeñan un papel en la homeostasis metabólica sistémica y se han vinculado al inicio de la enfermedad.
Los avances en genómica y metabolómica a gran escala han revelado genes clave asociados con la señalización de la insulina y la función de las células beta
Avances recientes en los mecanismos fisiopatológicos de la diabetes tipo 2 en los últimos 5 años
- Genética y biología molecular. Los estudios genómicos recientes han identificado variantes genéticas estrechamente relacionadas con la resistencia a la insulina y la disfunción de células β. Estos hallazgos aportan información clave sobre la heterogeneidad de la DM2 y permiten refinar la clasificación en subtipos más precisos. La integración de datos multiómicos ayuda a conectar estas variantes con procesos patológicos específicos.
- Epigenética. Las modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN y la regulación por microARN, han demostrado un papel fundamental en la aparición y progresión de la DM2. Estas alteraciones reflejan la interacción entre factores genéticos y ambientales, ofreciendo nuevas dianas terapéuticas potenciales y marcadores para la estratificación de riesgo.
- Microbioma intestinal. En los últimos 5 años se ha confirmado el papel crítico de la microbiota en la regulación del metabolismo de la glucosa y la sensibilidad a la insulina. Alteraciones en la composición bacteriana y en la producción de metabolitos derivados de la dieta se asocian con inflamación crónica de bajo grado y resistencia a la insulina. Esto abre el camino a terapias dirigidas al eje microbiota-intestino-metabolismo.
- Mitocondrias e inmunidad. La investigación reciente ha resaltado la importancia de la disfunción mitocondrial y de los procesos de mitofagia en el mantenimiento de la homeostasis metabólica. Además, se ha identificado que las células NK y otras células inmunitarias innatas participan en la regulación metabólica, vinculando la inmunidad con el desarrollo de la DM2.
La microbiota intestinal y sus metabolitos influyen en la regulación de la glucosa y la sensibilidad a la insulina, contribuyendo a la patogénesis
Medicina de precisión y futuras direcciones de investigación
Aunque se han logrado avances en la comprensión de la fisiopatología de la DM2, su complejidad y diversidad siguen siendo un desafío. La medicina de precisión propone adaptar las estrategias de prevención y tratamiento a las características genéticas, moleculares, ambientales y de estilo de vida de cada paciente.
Las investigaciones futuras se orientan a profundizar en los mecanismos moleculares y a personalizar el abordaje terapéutico, con cinco ejes principales de desarrollo.
Aunque se han logrado avances en la comprensión de la fisiopatología de la DM2, su complejidad y diversidad siguen siendo un desafío
Análisis multiómico de la fisiopatología de la diabetes tipo 2
El uso combinado de genómica, transcriptómica, proteómica y metabolómica permite caracterizar la heterogeneidad de la DM2. Se han identificado genes clave como TCF7L2 y PPARG, implicados en la secreción de insulina y la regulación metabólica. Además, los análisis transcriptómicos y proteómicos destacan alteraciones en la expresión de genes relacionados con inflamación, metabolismo de lípidos y señalización de insulina.
En paralelo, los estudios metabolómicos muestran cambios en la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. La integración de estas capas de información ofrece una base teórica para intervenciones personalizadas y diagnósticos más precoces.
Aplicaciones de big data e inteligencia artificial
La inteligencia artificial (IA) se perfila como una herramienta clave para integrar datos genéticos, metabólicos, ambientales y conductuales. Gracias a su capacidad de analizar grandes volúmenes de información, puede identificar mecanismos fisiopatológicos ocultos, estimar riesgos personalizados y orientar el diseño de tratamientos individualizados.
Asimismo, la IA permite el monitoreo en tiempo real de parámetros como glucosa, actividad física y dieta mediante dispositivos inteligentes, lo que acerca la gestión de la DM2 a un modelo verdaderamente personalizado.
Gracias a su capacidad de analizar grandes volúmenes de información, la inteligencia artificial puede orientar el diseño de tratamientos individualizados
Resistencia a la insulina y disfunción de células β
Estos dos procesos siguen siendo pilares en la patogenia de la DM2. La investigación futura se enfocará en desentrañar las interacciones moleculares de la señalización de la insulina en tejidos clave (hígado, músculo, tejido adiposo) y en los mecanismos de disfunción de células β.
Aspectos como la influencia genética y epigenética, la inflamación, la autofagia y la apoptosis son áreas prioritarias para descubrir dianas terapéuticas que permitan intervenciones más específicas.
Es necesario diseñar terapias basadas en perfiles individuales, con un enfoque preventivo y personalizado
Microbiota intestinal y sus metabolitos
La evidencia reciente confirma que la microbiota intestinal y los metabolitos, como los ácidos grasos de cadena corta y los ácidos biliares, influyen directamente en la sensibilidad a la insulina y la función de las células β. La disbiosis intestinal se asocia a resistencia a la insulina, inflamación y progresión de la DM2. El futuro se centrará en integrar los datos multiómicos para personalizar terapias y estrategias preventivas basadas en el perfil de microbiota de cada paciente.
Los microARN (miARN) han mostrado perfiles diferenciales en pacientes con diabetes tipo 2
Ácido micro-ribonucleico y genética
Los estudios genómicos han identificado variantes como TCF7L2, FTO y PPARG, estrechamente vinculadas a la DM2. Estas variantes interactúan con factores ambientales y de estilo de vida, modulando la aparición y progresión de la enfermedad.
Los microARN (miARN), como reguladores epigenéticos, controlan la expresión de genes relacionados con secreción y acción de la insulina, y han mostrado perfiles diferenciales en pacientes con DM2.
Esto abre el camino para su uso como biomarcadores diagnósticos y pronósticos, y como base para planes terapéuticos personalizados.
Discusión
De cara al futuro, la investigación sobre DM2 bajo la perspectiva de la medicina de precisión pondrá un énfasis creciente en las diferencias individuales en la enfermedad y en la integración de datos multidimensionales.
El análisis multiómico integrado, junto con la aplicación de big data e inteligencia artificial (IA), permitirá a los investigadores profundizar en los mecanismos fisiopatológicos de la DM2, facilitando el desarrollo de planes de tratamiento más personalizados y efectivos.
Este enfoque promete transformar fundamentalmente la manera en que se aborda la DM2, haciéndola más precisa y adaptada a las características de cada paciente.
No obstante, la implementación de la medicina de precisión enfrenta desafíos significativos:
- Requiere la integración interdisciplinaria de genómica, ciencia de datos y medicina clínica, lo que puede complicarse en entornos con recursos limitados.
- La recopilación, integración y protección de datos plantea cuestiones técnicas y legales, mientras que los sistemas de salud existentes pueden tener dificultades para adaptarse rápidamente a estas demandas.
- El desequilibrio entre la disponibilidad de tecnologías avanzadas y la formación de profesionales especializados representa un obstáculo adicional para su aplicación efectiva y generalizada.
A futuro, se espera transformar la manera en que se aborda la diabetes tipo 2
Conclusión
La medicina de precisión tiene un gran potencial para ofrecer tratamientos más efectivos y personalizados en DM2, apoyada por avances en investigación biomédica y tecnologías innovadoras.
Su implementación requiere no solo una comprensión profunda de la genómica, sino también la integración de otras ómicas -epigenómica, proteómica, metabolómica y farmacogenómica- en un modelo integral que capture la heterogeneidad de la enfermedad.
La combinación de medicina de precisión con IA amplifica aún más este potencial, permitiendo personalizar tratamientos, realizar prevención temprana y monitoreo dinámico de los pacientes. El uso de big data y de aprendizaje profundo puede mejorar significativamente el diagnóstico, la gestión y los resultados clínicos, al tiempo que optimiza recursos y reduce costos.
Este enfoque establece un modelo de atención más inteligente, personalizado y eficiente para el manejo de la DM2.
La medicina de precisión tiene un gran potencial para ofrecer tratamientos más efectivos y personalizados en diabetes tipo 2
Medicina de precisión en diabetes tipo 2
Fuente
Tian X, Wang L, Zhong L, et al. The research progress and future directions in the pathophysiological mechanisms of type 2 diabetes mellitus from the perspective of precision medicine. Front. Med 2025;12.
