Los ‘interruptores’ en nuestro ADN que afectan la actividad genética en las células podrían ser cruciales para comprender y posiblemente tratar la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores han identificado más de 150 señales de control en células cerebrales especializadas llamadas astrocitos.
Los astrocitos brindan soporte esencial a un tipo de neurona que suele dañarse en el Alzheimer. Estas células auxiliares se han relacionado previamente con la enfermedad, y las investigaciones han descubierto que los astrocitos no sólo pueden dejar de ser útiles, sino también volverse dañinos.
Esta nueva investigación, dirigida por un equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Australia, podría proporcionar conocimientos más profundos sobre las razones por las que los astrocitos fallan y permiten que el Alzheimer se afiance y, potencialmente, cómo llevar a cabo reparaciones. Los nuevos hallazgos involucran secuencias llamadas potenciadores (interruptores que aumentan la expresión genética) e interacciones reguladoras (las señales entre los potenciadores y los genes que controlan).
Los potenciadores se encuentran en la sección no codificante o llamada sección basura de nuestro ADN: aquí no hay genes propiamente dichos, pero hay muchos diales y palancas biológicas que controlan los genes.
“Cuando los investigadores buscan cambios genéticos que expliquen enfermedades como la hipertensión y la diabetes, y también trastornos psiquiátricos y neurodegenerativos como el Alzheimer, a menudo terminamos con cambios no tanto dentro de los genes, sino entre ellos”, dijo la bióloga molecular de la UNSW Irina Voineagu.
Los investigadores utilizaron una herramienta genética llamada CRISPRi, que puede silenciar secciones de ADN sin cortarlas permanentemente. La herramienta se puso a prueba en astrocitos cultivados en el laboratorio, probando la funcionalidad de casi mil regiones de ADN que se cree que albergan potenciadores. Los potenciadores suelen estar situados lejos de los genes que controlan, lo que dificulta su estudio y catalogación, por lo que poder obtener evidencia directa de la conectividad y la señalización en todo el genoma es importante.
“Usamos CRISPRi para desactivar posibles potenciadores en los astrocitos y ver si modificaban la expresión génica”, afirma la genetista molecular Nicole Green, de la UNSW. “Y si así fuera, sabríamos que habíamos encontrado un potenciador funcional y podríamos determinar qué gen, o genes, controla”.
Eso fue lo que ocurrió con unos 150 de los potenciadores potenciales que probamos. Y, sorprendentemente, una gran fracción de estos potenciadores funcionales controlaban genes implicados en la enfermedad de Alzheimer. Con las secuencias potenciales identificadas, los sistemas de IA podrán entrenarse para detectar más potenciadores. En el futuro, estos mapas de cableado del ADN deberían ser más fáciles de construir y más rápidos.
“Aún no hablamos de terapias, pero no se pueden desarrollar sin comprender primero el diagrama de cableado. Eso es lo que esto nos brinda: una visión más profunda del circuito de control genético en los astrocitos”, afirma Voineagu.
Es importante señalar que los potenciadores identificados aquí son específicos de los astrocitos y se necesitan más experimentos para determinar si estos potenciadores funcionan de la misma manera cuando los astrocitos se vuelven hiperactivos, como lo hacen en el Alzheimer. El Alzheimer es increíblemente complejo, y los astrocitos que se descontrolan, y los genes que los regulan, son sólo una parte de un panorama mucho más amplio. Sin embargo, este estudio representa otro gran avance en la comprensión de los genes implicados y cómo podrían modificarse para proteger contra la enfermedad de Alzheimer.
La investigación ha sido publicada en Nature Neuroscience.
Fuente: Science Alert.