Un estudio de investigadores de la Universidad de Tel Aviv amplió la comprensión del mecanismo biológico que subyace al autismo de base genética, en concreto las mutaciones en el gen SHANK3, responsable de casi un millón de casos en todo el mundo.
Basándose en estos descubrimientos, el equipo aplicó un tratamiento genético que mejoró la función de las células afectadas por la mutación, sentando las bases para futuros tratamientos del autismo relacionado con el SHANK3.
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El autismo, recordó el profesor Boaz Barak, uno de los líderes de la investigación, es un trastorno del desarrollo neurológico relativamente común. Según datos actuales, entre el 1 y el 2 por ciento de la población mundial está diagnosticado con trastorno del espectro autista (TEA), y las cifras aumentan con el tiempo.
En el laboratorio del profesor Barak se estudian los casos de autismo relacionados con factores genéticos, entre ellos, las mutaciones en el gen SHANK3. El investigador dijo que el impacto de esas mutaciones en la función de las neuronas cerebrales está ampliamente estudiado.
«Sabemos que la proteína codificada por el SHANK3 juega un papel central en la unión de receptores en la neurona, esencial para recibir señales químicas (neurotransmisores y otros) mediante las cuales las neuronas se comunican», explicó.
«Por lo tanto -continuó el profesor israelí-, un daño en este gen puede interrumpir la transmisión de mensajes entre neuronas, lo que perjudica el desarrollo y el funcionamiento del cerebro».
Foco en dos componentes del cerebro
Al abordar esta nueva investigación, los científicos buscaron echar luz sobre otros mecanismos, hasta ahora desconocidos, a través de los cuales las mutaciones en el gen SHANK3 alteran el desarrollo cerebral, lo que conduce a trastornos que se manifiestan como autismo.
En concreto, el equipo se enfocó en dos componentes del cerebro que aún no se estudiaron en profundidad en este contexto: las células cerebrales no neuronales (glía), llamadas oligodendrocitos, y la mielina que producen.
Desde la universidad precisaron que el tejido de mielina es una capa grasa que aísla las fibras nerviosas (axones), de forma similar a la capa aislante que recubre los cables eléctricos.
Cuando la mielina es defectuosa, las señales eléctricas transmitidas a través de los axones pueden filtrarse, lo que altera la transmisión de mensajes entre las regiones cerebrales y perjudica la función cerebral.
Para sus experimentos, el equipo empleó un modelo de ratón genéticamente modificado para el autismo, introduciendo una mutación en el gen SHANK3 que reflejó la mutación encontrada en humanos con esa forma del desorden.
A través de ese modelo, los investigadores hallaron que la mutación provoca un doble deterioro en el desarrollo y correcto funcionamiento del cerebro. Luego, buscaron un método para reparar ese daño, con la esperanza de eventualmente desarrollar un tratamiento para humanos.
Células que expresan proteínas
Con ese objetivo, los científicos obtuvieron oligodendrocitos del cerebro de un ratón con una mutación SHANK3 e insertaron segmentos de ADN que contenían la secuencia humana normal del gen.
El equipo apunto a permitir que el gen normal codificara una proteína funcional y normal que, remplazando a la proteína defectuosa, desempeñara su función esencial en la célula.
Para satisfacción del equipo, después del tratamiento, las células expresaron la proteína SHANK3 normal, lo que permitió la construcción de un sustrato proteico funcional para unirse a los receptores que reciben señales eléctricas.
«Estos hallazgos tienen implicaciones importantes, tanto clínicas como científicas», dijo Barak. En el plano científico, «aprendimos que la mielina defectuosa desempeña un papel importante en el autismo e identificamos el mecanismo que causa el daño a la mielina», remarcó.
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Además, continuó, «revelamos un nuevo papel» para el SHANK3: «construir y mantener un sustrato de unión funcional para receptores críticos para la recepción de mensajes en oligodendrocitos (no solo en neuronas)».
El profesor israelí completó su reporte con tono optimista. «Este descubrimiento -destacó- ofrece esperanza para el desarrollo de un tratamiento genético para humanos, que podría mejorar el proceso de producción de mielina en el cerebro».
(Para conocer los resultados del estudio, en inglés, puede hacer clic aquí)
