Nuevo modelo animal para investigar el autismo

Amparo Tolosa, Genotipia

Investigadores del MIT han desarrollado un modelo en macaco de autismo: macacos modificados con CRISPR para carecer de actividad SHANK3, un gen relacionado con los trastornos del espectro autista, muestran comportamiento atípico y alteraciones en la conectividad cerebral.

 

modelo animal autismo
Diferentes estudios apuntan a que el origen de los trastornos del autismo se encuentra en el desarrollo embrionario, en aquellas etapas en las que el cerebro está formándose. El nuevo modelo de autismo en macaco permitirá investigar los mecanismos moleculares que intervienen en la aparición de estos trastornos. Imagen: Cerebro, cortesía de la Dra. Venissa Machado.

 

Los trastornos del espectro autista engloban una serie de condiciones que afectan a la capacidad de una persona a desarrollar habilidades sociales y de comunicación. Su carácter de trastornos del neurodesarrollo ha dificultado hasta el momento disponer de modelos biológicos cercanos al humano en los que estudiar en detalle las causas moleculares de la enfermedad. Estos modelos son necesarios para determinar las diferentes rutas moleculares que intervienen en la enfermedad e identificar posibles dianas de tratamiento.

La mayor parte de los estudios realizados en autismo utilizan el ratón como modelo. Sin embargo, trasladar los resultados obtenidos a humanos se ha revelado como una estrategia poco eficiente. Con el objetivo de resolver esta limitación, un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado un modelo en macaco de la enfermedad.

De los diferentes genes relacionados con los trastornos del autismo hasta la fecha los investigadores seleccionaron Shank3. Ciertas mutaciones en este gen aumentan significativamente el riesgo a desarrollar un trastorno autista y, además, se ha planteado que la pérdida de actividad del gen SHANK3 es responsable de los síntomas neurológicos (discapacidad intelectual, problemas en el lenguaje y comportamientos repetitivos) que caracterizan el  síndrome de Phelan-McDermit.

Por otra parte, los ratones con mutaciones en Shank3 muestran algunos de los síntomas del autismo pero no constituyen un modelo preciso de la enfermedad, debido a que carecen de regiones cerebrales implicadas en características de los trastornos autistas tan desarrolladas como los humanos.

Los investigadores decidieron generar macacos mutantes para Shank3 mediante la tecnología CRISPR de edición del genoma. Los animales se generaron en una instalación en China, más avanzada en el desarrollo de macacos con mutaciones, y posteriormente fueron evaluados en el MIT.

Tras confirmar que los macacos presentaban niveles reducidos de proteína SHANK3, los investigadores observaron el comportamiento de los animales y encontraron que mostraban síntomas similares a los observados en pacientes con trastornos del espectro autista. Los macacos mutantes para SHANK3 mostraban alteraciones en el sueño y comportamientos repetitivos.

El análisis mediante resonancia magnética reveló que al igual que los pacientes con trastornos del espectro autista, los macacos presentaban una reducción en la conectividad funcional en algunas regiones cerebrales, como por ejemplo, aquellas relacionadas con la regulación del sueño, y un aumento en la conectividad de otras regiones.

Los investigadores responsables del proyecto se muestran muy esperanzados con los resultados y confían que el modelo de autismo desarrollado en macacos sea un paso hacia adelante en el desarrollo de tratamientos para esta condición. De tener éxito, la misma aproximación podría utilizarse en otras enfermedades neurológicas.

“Necesitamos urgentemente nuevas opciones de tratamiento para el trastorno del espectro autista y los tratamientos desarrollados en ratón han sido hasta el momento decepcionantes”, indica Robert Desimone, director del Instituto Mc Govern de Investigación en Cerebro del MIT y profesor de Neurociencias, así como uno de los autores del trabajo. “Aunque la investigación en ratón sigue siendo importante, creemos que los modelos genéticos en primates nos ayudarán a desarrollar mejores medicinas y posiblemente incluso terapias génicas para algunas formas graves de autismo”.

Investigación original: Zhou Y, et al. Atypical behaviour and connectivity in SHANK3-mutant macaques. Nature. 2019.doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1278-0

Fuente: Using gene editing, neuroscientists develop a new model for autism. http://news.mit.edu/2019/gene-editing-autism-model-0612

 

 

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