Amparo Tolosa, Genotipia
Investigadores de la Universidad de California San Diego han identificado una red génica alterada en personas con trastorno del espectro autista que mejora el conocimiento sobre cómo se produce el autismo y podría, en el futuro, contribuir a su diagnóstico.
A nivel genético los trastornos del espectro autista (TEA) son considerados como entidades complejas y heterogéneas. Diferentes estudios genómicos han identificado cientos de genes relacionados con los TEA, muchos de ellos implicados en el desarrollo cerebral. Sin embargo, los mecanismos por los que la combinación de ciertas variantes aumenta el riesgo a tener TEA se desconocen, precisamente por la gran cantidad de elementos que intervienen y la diferente forma en la que pueden presentarse.
determinar cómo se producen. Imagen: Genotipia.
La mayor parte de los genes relacionados con los TEA contribuyen con un pequeño peso, lo que lleva a que en la mayoría de los casos los TEA se produzcan por una combinación de factores genéticos y factores ambientales, algunos de los cuales todavía no se han identificado. Solo una muy pequeña proporción, alrededor del 3% se producen por cambios genéticos concretos, a menudo formando parte de síndromes que incluyen otros síntomas.
El equipo de Nathan E. Lewis trabaja en biología de sistemas en autismo. Sus investigadores consideran el autismo como un trastorno en el que se ha alterado la compleja red de circuitos moleculares que interviene en el desarrollo del cerebro. Siguiendo este modelo, los cambios en esta red de circuitos, perfectamente organizada y regulada durante el desarrollo normal, pueden ocurrir a diferentes niveles y tener consecuencias diversas (efectos sobre la proliferación celular, maduración de las neuronas, o características de comportamiento). Por esa razón, el autismo es tan heterogéneo y es tan difícil determinar la causa exacta en cada caso.
Para identificar los circuitos moleculares implicados en los trastornos del espectro autista, el equipo de Nathan E Lewis ha unido fuerzas con el de Eric Courchesne, codirector del Centro de Investigación del Autismo de la Universidad de California San Diego, experto en el análisis de sistemas neurales y autismo.
Los investigadores han analizado la expresión génica en sangre de 302 niños entre 1 y 4 años, con y sin trastorno del espectro autista y han detectado que aquellos niños diagnosticados con el trastorno muestran cambios de expresión en un conjunto de genes que se expresa intensamente durante el desarrollo fetal del cerebro. Estos resultados se complementan con los obtenidos en neuronas obtenidas de células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes con trastorno autista, que muestran cambios similares de expresión.
A partir de la información obtenida de la expresión de niños con TEA y las neuronas derivadas de pacientes, el equipo ha detectado tres circuitos moleculares que se ven especialmente afectados en el TEA. Las tres redes génicas se corresponden a las rutas de señalización de RAS–ERK, PI3K–AKT y WNT–β-catenina. “Encontramos que muchos de los genes de riesgo del TEA conocidos regulan esta red central y por tanto sus mutaciones pueden alterar esta red crítica a nivel del desarrollo”, ha comentado Vahid H Gazestani, primer autor del trabajo.
Además, los investigadores han observado que cuanto mayor es la alteración de estos circuitos mayor es la severidad de los síntomas del TEA en los niños estudiados. Este resultado abre la posibilidad futura de detectar el trastorno de forma temprana o estimar la severidad del mismo en cada persona, lo que podría repercutir en la calidad de vida de aquellos individuos con TEA. Un diagnóstico temprano permite iniciar antes cualquier medida terapéutica y conocer los elementos moleculares causantes en cada caso podría derivar, en el futuro, en el desarrollo de terapias dirigidas.
De momento, los investigadores se muestran cautos sobre el desarrollo de biomarcadores basados en el trabajo e indican que será necesario confirmar los resultados en otras muestras, antes de plantear su utilización en clínica. “Hay una necesidad urgente de pruebas robustas que puedan identificar a temprana edad el trastorno y la severidad que se espera, para permitir un mejor resultado para cada niño”, destaca Eric Courchesne.
Los resultados del estudio proporcionan información sobre qué rutas moleculares influyen en el desarrollo del TEA y plantean el trastorno como una entidad progresiva que se inicia en el desarrollo fetal. Por último, el trabajo también demuestra que es posible investigar las bases biológicas del TEA a través de la expresión génica obtenida de muestras de sangre, aproximación que, en principio, no es intuitiva, dado que las principales células afectadas son las células nerviosas.
Referencia: Gazestani VH, et al. A perturbed gene network containing PI3K–AKT, RAS–ERK and WNT–β-catenin pathways in leukocytes is linked to ASD genetics and symptom severity. Nat Neurosc. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41593-019-0489-x
Fuente: Perturbed Genes Regulating White Blood Cells Linked to Autism Genetics and Severity. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/perturbed-genes-regulating-white-blood-cells-linked-to-autism-genetics-and-severity
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