Nuestro genoma está compuesto por 20.000 genes, todos los cuales pueden causar enfermedades. En la actualidad, se han identificado 4.141 genes como responsables de anomalías genéticas, lo que deja alrededor de 16.000 genes con implicación desconocida en la enfermedad. Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, en colaboración con científicos de Pakistán y EE. UU., han investigado un trastorno genético recesivo que impide que los ojos se desarrollen y provoca ceguera infantil.
Después de analizar los genomas de cada miembro de una familia consanguínea con hijos afectados, los genetistas identificaron mutaciones patogénicas en un nuevo gen, MARK3, como la causa. Posteriormente confirmaron sus hallazgos, publicados en la revista Human Molecular Genetics, al modificar el gen homólogo en moscas drosophila, lo que resultó en un desarrollo ocular anormal y ceguera. La identificación de la enfermedad relacionada con MARK3 ayudará a comprender el mecanismo de la enfermedad, brindará servicios de diagnóstico e iniciará esfuerzos para un tratamiento personalizado.
Los trastornos genéticos monogénicos se dividen en dos categorías principales: la primera, los llamados trastornos dominantes, solo necesitan una copia del gen mutado para causar el trastorno, como la enfermedad de Huntington. Los segundos, los trastornos recesivos, se desencadenan por una mutación en ambas copias del gen, como es el caso de la fibrosis quística. «En nuestros intentos de descubrir nuevos trastornos genéticos recesivos, observamos familias donde había matrimonio consanguíneo y donde ambos padres portaban una copia del gen mutante y se la transmitieron al niño», explica Stylianos Antonarakis, profesor emérito de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. Medicamento. Con el apoyo de la Fundación ProVisu de Ginebra, los genetistas con sede en Ginebra unieron fuerzas con la Universidad Liaquat en Pakistán,
Un trastorno desconocido que destruye la vista
Los genetistas dirigieron su interés a una enfermedad desconocida que impide que los ojos se desarrollen adecuadamente y los destruye gradualmente. “Descubrimos que el trastorno estaba presente en niños de padres consanguíneos. Como resultado, planteamos la hipótesis de que se trataba de un trastorno genético recesivo”, continúa el profesor Antonarakis. Para que un trastorno entre en esta categoría, debe afectar al menos a dos niños de la misma familia (independientemente de su sexo) y los padres deben gozar de buena salud.
Doscientas familias paquistaníes que cumplieron con estos criterios fueron seleccionadas para el programa de investigación. «Comenzamos secuenciando los genomas de cada miembro de una familia que tenía tres hijos con la anomalía genética y dos niños sanos. El objetivo era ver qué gen tenía mutaciones en dos copias en los niños afectados, en una copia en los padres, y una o cero copias en los hermanos normales», dice Muhammad Ansar, investigador del Departamento de Medicina Genética y Desarrollo de la UNIGE. Tras realizar un análisis bioinformático y una segregación genética para buscar las mutaciones de cada gen en los niños sanos y afectados y sus padres, los científicos han conseguido aislar el gen MARK3 como responsable del trastorno recesivo.
Confirmando el resultado con drosophilae
«Para confirmar si MARK3 era realmente el gen responsable de la ceguera, verificamos si una mutación similar en drosófilas condujo a las mismas anomalías oculares», dice Ansar. Los investigadores de UNIGE han colaborado con expertos del Baylor College of Medicine de Houston para modificar genéticamente las drosófilas introduciendo la mutación de dos copias en el gen MARK3 de las moscas. El resultado fue que las moscas tenían ojos subdesarrollados y eran ciegas de manera muy similar a los niños afectados de la familia paquistaní. Estos resultados proporcionaron una validación de los hallazgos de la investigación en pacientes humanos.
La búsqueda de los genes responsables de los trastornos recesivos es solo el comienzo
Este descubrimiento significa que se puede diagnosticar con precisión un nuevo trastorno recesivo. «Ahora podemos concentrarnos en estudiar los mecanismos detrás del trastorno con el objetivo de encontrar un tratamiento», dice entusiasmado Antonarakis. También es posible realizar una prueba rápida y económica en personas de la misma familia extendida para determinar si transmitirán o no el gen mutante de este trastorno ocular a sus hijos y, en algunos casos, para evitar el matrimonio entre portadores. de la mutación del gen patógeno.
«Nuestra colaboración con Pakistán nos ayudó a identificar unos 30 genes adicionales que son potencialmente responsables de los trastornos genéticos recesivos. Actualmente estamos refinando los análisis para que, poco a poco, podamos reducir el número total de 16 000 genes cuyas mutaciones y trastornos aún no se conocen. ser descubierto», concluyen los investigadores de Ginebra.
Fuente:
https://www.unige.ch/en/