Influencia principal de un solo gen en las deformidades cerebrales
Los hallazgos muestran cómo un gen es responsable de regular la producción de neuronas corticales, mantener el viaje de estas neuronas a sitios críticos dentro del cerebro, desarrollar el pliegue distintivo del tejido cerebral humano en la corteza e incluso delegar el tamaño del cerebro mismo.
“Mecánicamente, sabemos poco sobre cómo se desarrolla la corteza cerebral humana y los genes involucrados en este proceso. Los enfoques genéticos moleculares de vanguardia ahora nos permiten analizar este complejo proceso. Comprender la función normal de moléculas como WDR62 nos acercará un paso más a la resolución de este asombroso rompecabezas ”, dijo Murat Gunel, autor principal del artículo y profesor alemán Nixdorff de Neurocirugía, Genética y Neurobiología en Yale.
Durante una asociación a largo plazo entre Gunel y científicos turcos, el equipo de Yale observó cuidadosamente a dos primos de Turquía nacidos con cortezas cerebrales especialmente subdesarrolladas que causaban cerebros considerablemente más pequeños que el promedio.
Los investigadores encontraron que ambos primos mostraban signos de anomalías en el movimiento de las neuronas corticales hacia sus destinos normales, así como defectos en los pliegues de la corteza habituales. Anteriormente se pensaba que estas deformidades eran problemas completamente separados, pero encontrar estas similitudes en dos sujetos relacionados sugirió que podría haber una sola causa subyacente, anotaron los investigadores.
Para probar aún más esta teoría, los científicos utilizaron la secuenciación del exoma completo, una tecnología creada en Yale que permite la secuenciación rápida y relativamente económica de todos los genes que codifican proteínas en el genoma humano. Luego, los investigadores identificaron mutaciones en ambas copias del gen que codifica la proteína WDR62.
Cuando los investigadores secuenciaron este mismo gen en otros pacientes con deformidades en el desarrollo cortical cerebral, pudieron identificar seis familias adicionales con mutaciones en ambas copias de WDR62.
"Debido a que los pacientes con mutaciones en este gen eran solo una fracción del total de la cohorte, este gen habría sido muy difícil de mapear e identificar utilizando enfoques genéticos tradicionales", dijo Richard Lifton, profesor de Sterling y presidente de genética en Yale, cuyo laboratorio desarrolló las técnicas de secuenciación y análisis del exoma utilizadas en este estudio.
Los resultados ofrecen conocimientos sorprendentes sobre las muchas funciones que puede desempeñar un solo gen en el desarrollo del cerebro, anotaron los científicos.
"El estudio de los trastornos del cerebro humano está experimentando una revolución como resultado de las nuevas tecnologías de secuenciación", dijo Matthew W. State, profesor asociado de psiquiatría, psiquiatría y genética infantil de Donald J. Cohen, quien diseñó el estudio junto con Gunel. y Lifton. "Los enfoques utilizados en este estudio prometen desvelar muchos de los misterios relacionados con la genética de los trastornos del desarrollo que van desde malformaciones corticales hasta autismo y retraso mental", añadió.
Ali Ozturk y Kaya Bilguvar de Yale son los primeros coautores del estudio. Varios otros investigadores de Yale contribuyeron al estudio, así como varios médicos y científicos turcos. La financiación principal para el estudio fue proporcionada por una subvención de estímulo de los Institutos Nacionales de Salud, Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
“La colaboración continua con nuestros colegas turcos junto con el desarrollo de tecnología en Yale, combinada con la financiación oportuna de los NIH, nos permitió lograr estos resultados”, dijo Gunel. “No hubiera sido posible sin los fondos de estímulo”, dijo, y agregó que el Instituto Médico Howard Hughes y la Universidad de Yale proporcionaron fondos adicionales.
Fuente: Universidad de Yale
