El 'efecto mariposa' puede explicar algunas causas genéticas del autismo
Un nuevo estudio sugiere que las mutaciones en regiones del genoma que ayudan a controlar la actividad genética pueden influir en el desarrollo del autismo.
Un "efecto mariposa" puede ayudar a explicar cómo se activan los genes del ADN relacionados con el autismo. Un nuevo estudio sugiere que, a través de este complejo efecto dominó, las mutaciones en genes no relacionados con el autismo terminan influyendo en la actividad de los genes vinculados al trastorno.
¿Cómo funciona esto? El ADN contiene material genético llamado promotores, que esencialmente activan y desactivan genes. Debido a que el ADN está retorcido y enrollado en forma tridimensional, estos promotores pueden controlar genes que se encuentran lejos de ellos en la secuencia del ADN. En otras palabras, si se estiraran todos los pliegues del ADN, el promotor y los genes estarían muy separados, pero la introducción de pliegues en la molécula los acerca. El promotor y los genes que controla forman una "unidad" reguladora denominada dominio topológicamente asociado (TAD).
Debido a este complejo mecanismo, alguien que no tiene mutaciones en genes relacionados con el autismo aún puede desarrollar el trastorno debido a mutaciones en otras partes de su genoma: en los promotores. Esa es la idea explorada en el nuevo estudio, publicado el viernes (26 de enero) en la revista Cell Genomics.
El autismo es altamente hereditario: se estima que entre 40% y 80% de los casos están vinculados a genes transmitidos de generación en generación. Sin embargo, el autismo también puede ser causado por mutaciones que surgen espontáneamente en el ADN.
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Este tipo de mutaciones se han descubierto recientemente en regiones "no codificantes" del ADN, que comprenden aproximadamente el 98,5% del genoma. Estas regiones incluyen promotores y se conocen como "no codificantes" porque no contienen instrucciones para construir proteínas, como sí lo hacen los genes.
Hasta ahora, se sabía poco sobre cómo las mutaciones en el ADN no codificante afectan la probabilidad de que una persona padezca un trastorno del espectro autista (TEA). El nuevo estudio comienza a abordar esa pregunta.
Los autores del estudio analizaron los genomas de más de 5,000 personas con autismo, junto con los de sus hermanos que no padecían la afección y actuaron como grupo de comparación. El equipo buscaba específicamente la presencia de mutaciones no hereditarias. Utilizaron técnicas especializadas para capturar la configuración 3D del genoma y definir los límites TAD alrededor de los genes relacionados con el autismo.
El equipo encontró una asociación directa entre el autismo y los mecanismos reguladores de genes relacionados con TAD, específicamente los TAD que contienen genes que se sabe que están relacionados con el autismo.
A veces, cambiar sólo una "letra" o base en el código del ADN se vinculaba con una mayor probabilidad de autismo, dijo el autor principal del estudio, el Dr. Atsushi Takata, investigador del Centro Riken de Ciencias del Cerebro en Japón, dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
"Los resultados mostraron que una sola base de diferencia en la secuencia de ADN en una región que no codifica proteínas puede afectar la expresión de genes cercanos", dijo, "lo que a su vez puede alterar el perfil general de expresión genética de genes distantes en el genoma". lo que lleva a un mayor riesgo de TEA".
Takata comparó esto con un fenómeno físico conocido como "efecto mariposa", en el que un ligero cambio en el estado inicial de un sistema complejo hace una gran diferencia más adelante; por ejemplo, una mariposa bate sus alas y, semanas después, a kilómetros de distancia. , un tornado arrasa una ciudad. De manera similar, una mutación sutil en un promotor puede tener grandes impactos en la expresión genética en otros lugares.
En un experimento separado con células madre humanas, los investigadores indujeron mutaciones en promotores TAD específicos utilizando tecnología de edición de genes CRISPR. Descubrieron que una única mutación que reduce la actividad de un promotor podría provocar cambios en la actividad de un gen relacionado con el autismo dentro del mismo TAD. Esto ayudó a validar sus hallazgos anteriores en personas.
"Este es un artículo interesante que intenta ampliar nuestra comprensión de la contribución de una variación rara, de novo [no heredable] al riesgo de TEA en regiones fuera del genoma codificante de proteínas", Dr. Daniel Rader, profesor de medicina molecular en la Universidad de Pensilvania que no participó en la investigación, dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Los hallazgos podrían tener posibles implicaciones terapéuticas, afirmó Rader. Por ejemplo, puede haber formas de modular la actividad de promotores específicos de modo que múltiples genes relacionados con el autismo sean regulados al mismo tiempo, sugirió. En teoría, esto podría ayudar a aliviar los síntomas del TEA, afirmó.
Los investigadores ahora esperan identificar otros tipos de mutaciones no codificantes que puedan afectar la probabilidad de que alguien tenga autismo, dijo Takada.
Este artículo tiene únicamente fines informativos y no pretende ofrecer asesoramiento médico.
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