Los neurocientíficos de la Universidad de Chicago que estudian un gen único que expresa dos proteínas, una que es necesaria para la vida y otra, que cuando muta muta una enfermedad neurodegenerativa llamada ataxia espinocerbelosa tipo 6 SCA6, han desarrollado una técnica para bloquear selectivamenteproteína que causa la enfermedad sin afectar a la otra.
En un nuevo estudio, publicado el 13 de julio de 2016, en Medicina traslacional de la ciencia , los investigadores muestran cómo pudieron usar un virus modificado para administrar una pequeña secuencia de ARN llamada micro ARN miRNA que bloqueó la expresión de la proteína mutada e impidió que se desarrollara SCA6 en ratones. La técnica podría utilizarse potencialmentepara tratar otras enfermedades causadas por mutaciones en los llamados genes "bicistrónicos" que producen múltiples proteínas, incluidas varias formas de cáncer.
"Pudimos atacar muy quirúrgicamente la porción tóxica del gen y embotar el extremo afilado de la lanza", dijo Christopher Gomez, MD, PhD, Profesor de Neurología de Albina Y. Surbis en la Universidad de Chicago y seniorautor del estudio: "Es una técnica para apagar los genes causantes de enfermedades que podrían tener menos efectos fuera del objetivo".
SCA6 es una enfermedad neurodegenerativa hereditaria que ataca en la mediana edad y hace que los pacientes pierdan lentamente la coordinación de sus músculos y, finalmente, su capacidad para hablar y pararse. Los estudios genéticos humanos identificaron su causa como una mutación en CACNA1A, un gen que codifica unproteína del canal de calcio importante para la función de las células nerviosas. En 2013, Gómez y su equipo descubrieron que CACNA1A también produce una segunda proteína, α1ACT, lo que lo convierte en el primer gen humano conocido que codifica dos proteínas separadas funcionalmente distintas de una cadena de ARN mensajero.
Normalmente, α1ACT mejora el crecimiento de las células cerebrales, pero cuando se muta provoca la muerte de las células cerebrales que conduce a SCA6. En modelos animales de la enfermedad, si los investigadores eliminan el gen CACNA1A completo, los animales no sobreviven más de unas pocas semanasporque necesitan la proteína del canal de calcio para un desarrollo adecuado.
Yu Miyazaki, MD, PhD, un investigador postdoctoral en el Departamento de Neurología de UChicago, dirigió el nuevo estudio. El equipo de investigación pudo utilizar un virus adenoasociado modificado, un pequeño virus que actualmente no se sabe que causa la enfermedad, para transmitiruna secuencia de miARN en ratones con la mutación que causa la enfermedad en CACNA1A. Esto evitó el desarrollo de SCA6 al bloquear la expresión de α1ACT.
Debido a que SCA6 es una enfermedad hereditaria, los hallazgos podrían usarse algún día para la detección y prevención. Las personas con antecedentes familiares conocidos de la enfermedad podrían someterse a la detección de la mutación CACNA1A y tratarse con una aplicación de miRNA similar. Gomez y su equipo sontambién investigando otros mecanismos de entrega utilizando moléculas y medicamentos conocidos en lugar de virus.
La técnica de miRNA también puede usarse para tratar otras enfermedades causadas por mutaciones en los genes bicistrónicos. Si bien solo se han descubierto algunas otras desde CACNA1A, incluyen genes relacionados con el melanoma y el cáncer de mama hereditario.
"Esto nos prepara para poder usar la misma estrategia con otras moléculas que podrían suprimir otros genes", dijo Gómez. "Abre muchas más puertas que podrían responder cómo podemos usarlo para tratamientos humanos".
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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