Estudiar los aspectos fundamentales de la biología a veces puede conducir a hallazgos inesperados que se relacionan directamente con enfermedades humanas. En uno de los últimos ejemplos de serendipia científica, los investigadores del Instituto Salk encontraron que un importante mecanismo de control de calidad en la levadura de panadería está estrechamente relacionado conleucodistrofia hipomielinizante, una enfermedad debilitante que se encuentra en los niños.
Los hallazgos, informados el 7 de septiembre de 2018, en la revista eLife , podría indicar un enfoque terapéutico para esta rara enfermedad, así como para la esclerosis múltiple y otras enfermedades neurodegenerativas.
"Es una total coincidencia que hayamos hecho este descubrimiento", dice el profesor Tony Hunter de la Sociedad Estadounidense del Cáncer de Salk, autor principal del artículo. "No habríamos adivinado que esta proteína de levadura desempeñaría un papel en las enfermedades humanas de esta manera."
Frente al daño genético, por cáncer u otras enfermedades, las células movilizan procesos moleculares que actúan como equipos de reparación. Durante la última década, un enfoque del laboratorio de Hunter ha sido el estudio de ciertas proteínas que regulan estasprocedimientos a través de un proceso llamado sumoilación. La adición de SUMO a las proteínas, o sumoilación, actúa como un mecanismo de control de calidad para indicar a una célula que la proteína debe eliminarse.
En el estudio actual, el investigador asociado de Salk Zheng Wang, el primer autor del artículo, estableció una prueba de detección genética en levadura para determinar qué proteínas dependían de la sumoilación para funcionar correctamente. Identificó varias subunidades de un complejo proteico llamado ARN polimerasa III -- que juega un papel importante en la copia de ADN en ARN - entre los que se vieron afectados. El equipo descubrió que cuando la Pol III mutaba, las células dejaban de crecer, porque la Pol III mutante no puede producir suficientes ARN de transferencia ARN pequeños que se necesitan paracélulas para sintetizar proteínas. Sin embargo, ese defecto podría rescatarse reduciendo la sumoilación en las células de levadura.
Al mismo tiempo que la investigación con Pol III estaba en el laboratorio de Hunter, otros grupos que estudiaban la leucodistrofia hipomielinizante, una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por la pérdida del aislamiento protector alrededor de las células nerviosas mielina, descubrieron que la afección era causada pormutaciones en Pol III. Aunque se sabía que Pol III era importante para la regulación del crecimiento celular, esta era la primera vez que una enfermedad específica se relacionaba con defectos en Pol III.
Debido a la pérdida de aislamiento de mielina alrededor de los nervios, las personas con leucodistrofia hipomielinizante tienen retraso en el desarrollo, discapacidades intelectuales y problemas de movimiento. Actualmente no hay terapia disponible. Sin embargo, los nuevos hallazgos del laboratorio Hunter sugieren que una forma de limitar los efectos de estoslas mutaciones pueden ser para inhibir parcialmente la sumoilación, lo que a su vez bloquearía los efectos de la Pol III mutada.
La investigación aún tiene un largo camino por recorrer: la sumoilación también es importante para muchas otras funciones, por lo que inhibirla en todas las células no sería un enfoque útil. Además, aunque los nuevos hallazgos explican parcialmente la pérdida de mielina debido amutación, los investigadores aún no saben por qué estas mutaciones Pol III afectan a los oligodendrocitos, las células que recubren los axones nerviosos con mielina, en particular.
El laboratorio de Hunter ahora está trabajando en una colaboración estudiando modelos de ratón que han mutado Pol III para investigar el efecto de estas mutaciones en el desarrollo embrionario. Su grupo también planea estudiar mutaciones similares de Pol III en células madre pluripotentes inducidas iPSC, así comoen otros tipos de células, incluidas las cancerosas, para intentar comprender mejor los mecanismos que subyacen a los defectos de Pol III.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :