Los trastornos del neurodesarrollo son muy habituales y pueden afectar hasta uno de cada 100 niños. Los hay graves, como el autismo o la parálisis cerebral, y de más leves, incluso que no generan síntomas. Lamentablemente, muchos siguen sin ser diagnosticados ya que se desconoce su base genética.
Un equipo internacional liderado desde el IDIBELL ha identificado las mutaciones causantes de un nuevo trastorno que, aunque minoritario, podría estar afectando a centenares de personas en el mundo. En este caso, el gen implicado, PI4KA, es una pieza clave en el metabolismo de unos lípidos esenciales en el desarrollo del cerebro, los inositoles, y las mutaciones provocarían un grave trastorno neurológico y del sistema inmunitario por el que hasta ahora no se disponía de herramientas diagnósticas.
Diez pacientes diagnosticados
El estudio, liderado por la investigadora y genetista ICREA y jefa del grupo de Enfermedades Neurometabólicas del IDIBELL Aurora Pujol, ha diagnosticado diez pacientes afectados de esta nueva enfermedad y ha encontrado el gen responsable mediante la secuenciación de su genoma. Los resultados se han publicado en Brain.
De estos casos, dos niños y dos adultos se diagnosticaron en España, y el resto, en centros internacionales de prestigio como el Instituto Broad de Boston o el Instituto Nacional de Investigación Genómica Humana de los NIH estadounidenses, en Bethesda.
Los síntomas abarcaban desde el retraso global en el neurodesarrollo y el déficit intelectual, a menudo con crisis epilépticas, hasta una simple cojera.
Tal y como hizo este equipo para identificar el gen SHMT2 como causante de una nueva enfermedad genética del sistema nervioso y cardíaco, han utilizado estrategias de medicina genómica. Como en esa ocasión, han utilizado herramientas bioinformáticas y bases de datos globales de pacientes con la plataforma GeneMatcher, herramienta para intercambio de mutaciones y síntomas, a fin de encontrar más casos similares y poder confirmar y enriquecer el estudio.
Según Pujol, también jefa del grupo U759 del CIBERER, el gen implicado “es muy importante para la formación de la mielina, una sustancia vital para la conducción de los impulsos eléctricos entre las neuronas”. Y sigue: “Una mielinización incorrecta hace que los nervios no puedan dirigir bien las señales hacia el cerebro ni a la inversa, como ocurre en la esclerosis múltiple, y que, por ejemplo, no se puedan enviar correctamente mensajes como mover una pierna”.
Además, se ha podido demostrar a través de simulaciones bioinformáticas y estudios funcionales con técnicas bioquímicas en el laboratorio que estas mutaciones estarían dañando la proteína PI4KA, reforzando así la relación causa-efecto.
Primer paso hacia el hallazgo de un tratamiento
“Este hallazgo permitirá identificar muchos más casos de personas con síntomas similares pero que hasta ahora permanecían sin diagnóstico y abre la puerta a encontrar un tratamiento”, afirma Pujol, que también destaca la labor de Alfons Macaya, coautor estudio y clínico que sigue a uno de los pacientes en el Hospital de Vall d'Hebron.
En este sentido, el equipo de investigadores ya ha comenzado a colaborar con el Instituto Broad de Boston para identificar potenciales fármacos utilizando herramientas de análisis masivo. “El problema está en el hecho de que hasta ahora todas las alteraciones relacionadas con este gen eran por un exceso de actividad y por lo tanto todos los compuestos que hay disponibles son para reducir sus efectos mientras que ahora lo que necesitamos es potenciarlos”, explica Pujol.
Experimentos en organoides
Una vez identificada una molécula que pueda potencialmente combatir la enfermedad, se harán estudios preclínicos utilizando mini-cerebros creados a partir de células pluripotentes derivadas de estos pacientes, las cuales ya han sido generadas desde el programa de Medicina Regenerativa del IDIBELL en colaboración con Ángel Raya, también investigador ICREA y Antonella Consiglio experta en mini-cerebros, ambos profesionales del IDIBELL. “Esto permitirá acelerar el proceso de desarrollo del fármaco, reducir los estudios con ratones y tener mucha más probabilidad de éxito en los ensayos clínicos ya que podremos reproducir muy fielmente en el laboratorio lo que está pasando en los cuerpos de estos pacientes”, concluye Pujol.
Este proyecto ha sido financiado con fondos de la Fundación La Marató de TV3, el proyecto PERIS-URDCat de Medicina Genómica del Departamento de Salud de la Generalitat, la Fundación Hesperia, el Ministerio de Sanidad y la red de investigación en enfermedades raras CIBERER.
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