Utilizando un enfoque de edición de epigenoma genético dirigido en el cerebro del ratón en desarrollo, los investigadores de Johns Hopkins Medicine invirtieron una mutación genética que conduce al síndrome de trastorno genético WAGR, que causa discapacidad intelectual y obesidad en las personas. Esta edición específica fue única porque cambióel epigenoma, cómo se regulan los genes, sin cambiar el código genético real del gen que se regula.
Los investigadores encontraron que este gen, C11orf46, es un regulador importante durante el desarrollo del cerebro. Específicamente, activa y desactiva las proteínas de detección de dirección que ayudan a guiar las fibras largas que crecen fuera de las neuronas recién formadas responsables de enviar mensajes eléctricos, lo que ayudase forman en un paquete, que conecta los dos hemisferios del cerebro. Si no se forma adecuadamente esta estructura agrupada, conocida como el cuerpo calloso, puede provocar afecciones como discapacidad intelectual, autismo u otros trastornos del desarrollo cerebral.
"Aunque este trabajo es temprano, estos hallazgos sugieren que podríamos desarrollar futuras terapias de edición de epigenomas que podrían ayudar a remodelar las conexiones neuronales en el cerebro y tal vez evitar que ocurran trastornos del desarrollo del cerebro", dice Atsushi Kamiya,MD, Ph.D., profesor asociado de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
El estudio fue publicado en línea en la edición del 11 de septiembre de Comunicaciones de la naturaleza .
El síndrome de WAGR también se conoce como síndrome de deleción del cromosoma 11p13, que puede producirse cuando parte o la totalidad del gen ubicado en la región del cromosoma 11p13 que incluye C11orf46 se elimina por casualidad. Los investigadores utilizaron una herramienta genética, ARN de horquilla corta, paracausa que se produzca menos proteína C11orf46 en los cerebros de los ratones. Las fibras de las neuronas en los cerebros de los ratones con menos proteína C11orf46 no lograron formar el cuerpo calloso agrupado en neuronas, como se encuentra en el síndrome de WAGR.
El gen que produce Semaphorin 6a, una proteína que detecta la dirección, se activó más en ratones con menor C11orf46. Mediante el uso de un sistema de edición del genoma CRISPR modificado, los investigadores pudieron editar una parte de la región reguladora del gen paraSemaforina: esta edición del epigenoma permitió que C11orf46 se uniera y rechazara el gen en los cerebros de estos ratones, lo que luego restauró el haz de fibras neuronales al que se encuentra en los cerebros normales.
Otros autores en el estudio incluyen Atsushi Saito, Yuto Hasegawa, Yuya Tanaka, Mohika Nagpal, Gabriel Perez y Emily Alway de Johns Hopkins; Cyril Peter, Sergio Espeso-Gil, Tariq Fayyad, Chana Ratner, Aslihan Dincer, Achla Gupta, LakshmiDevi y Schahram Akbarian del Monte Sinaí; John Pappas de la Universidad de Nueva York; François Lalonde del Instituto Nacional de Salud Mental NIMH, John Butman del Centro Clínico de los Institutos Nacionales de Salud NIH; y Joan Han del Eunice Kennedy ShriverInstituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano NICHD.
Este trabajo fue apoyado por subvenciones del Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas DA041208, NIMH MH091230, MH094268, MH104341, MH117790, el Centro Nacional de Salud Complementaria e Integrativa AT008547, un Premio Johns Hopkins Catalyst, el Cerebro& Behavior Research Foundation, NICHD ZIAHD008898, Premio NIH Bench-to-Bedside y Oficina del Director en NIH S10OD016374.
Han recibió fondos de subvención de Rhythm Pharmaceuticals.
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Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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