La secuenciación genómica de cientos de pacientes con diversos tipos de ciliopatías ha revelado que "en muchos casos se desconoce el gen responsable", afirma Travis Stracker, responsable del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer del IRB Barcelona. "Tanta genteno tenemos un diagnóstico molecular ", subraya la investigadora." Nuestro trabajo busca contribuir a cerrar esta brecha de conocimiento ".
Hoy, el Diario EMBO ha publicado un estudio en ratones realizado por Travis Stracker y su equipo, en colaboración con el laboratorio de Vincenzo Costanzo en el Instituto FIRC de Oncología Molecular IFOM de Milán, en el que revelan un gen candidato para un subtipo de ciliopatía humana. El genen cuestión, GEMC1, es indispensable para la generación de células multiciliadas específicas de tejidos como el cerebro, la tráquea, los pulmones y los oviductos.
La superficie de las células multiciliadas está cubierta por cientos de cilios. Estas diminutas estructuras similares a pelos sirven para hacer circular el líquido cefalorraquídeo, eliminar la mucosidad del tracto respiratorio y transportar el óvulo a través del oviducto, entre otras funciones. Defectos en la generación o función deestas células causan un subtipo de ciliopatías llamadas trastornos de aclaramiento mucociliar.
gen candidato y maestro
Específicamente, los ratones deficientes en GEMC1 producidos por Stracker reproducen los síntomas de una enfermedad rara llamada RGMC Generación reducida de cilios móviles múltiples, una afección que causa hidrocefalia, infecciones respiratorias graves e infertilidad. El trabajo, dirigido por IRB BarcelonaLa estudiante de doctorado Berta Terré y el investigador postdoctoral de IFOM Gabriele Piergiovanni informan que GEMC1 regula los dos únicos genes conocidos hasta la fecha que subyacen a esta enfermedad, Multicilin y Cyclin O, lo que lo convierte en un gen candidato potencial para RGMC.
Además, el estudio ha revelado que GEMC1 es uno de los genes más importantes en la cascada de señalización génica para la producción de células multiciliadas. Esto significa que este gen afecta a muchos otros que dependen de su expresión. El análisis de expresión génica de esteEl primer estudio ha revelado al menos 10 nuevos genes candidatos relacionados con los cilios, así como docenas que ya se sabía o se sospechaba que estaban involucrados en la función de los cilios.
"Los ratones son un modelo particular de RGMC, pero creemos que este modelo nos permitirá identificar muchos genes nuevos involucrados en cilios móviles, que afectan a otros tipos de ciliopatías. Ahora estamos realizando nuevos análisis de expresión génica de poblaciones celulares específicas paraarrojar más luz sobre un campo sobre el que se sabe poco ", dice Stracker, quien estudió GEMC1 debido a su función en la replicación del ADN y su posible contribución al cáncer.
"Al examinar este gen por otras razones, inesperadamente descubrimos que estaba potencialmente involucrado en ciliopatías. Este tipo de cosas sucede a menudo en la investigación básica y para nosotros fue realmente interesante debido a la falta de conocimiento sobre estas enfermedades y las implicaciones biomédicasnuestros hallazgos pueden haberlo hecho ", explica Stracker." Como las ciliopatías son enfermedades diversas y raras, no han recibido una atención generalizada por parte de las agencias de financiación y la industria farmacéutica, ya que no están interesadas en desarrollar tratamientos para mercados pequeños, lo cual es una gran lástima."reprende el investigador.
Enfermedades Raras en el IRB Barcelona
La literatura científica documenta entre 6.000 y 7.000 enfermedades raras, afecciones definidas por la Unión Europea como aquellas que afectan solo a 5 de cada 10.000 personas o menos. Solo en Europa, entre 27 y 36 millones de personas padecen alguna forma de enfermedad rara.Las enfermedades son complejas, muchas no tienen tratamiento, lo que supone una gran carga para quienes las padecen, sus familias y cuidadores. En España, unos 3 millones de personas están afectadas por enfermedades raras, de las cuales 400.000 se encuentran en Cataluña.
La investigación básica innovadora y de vanguardia ofrece un enorme potencial para aprovechar los conocimientos adquiridos en los laboratorios de biología celular y molecular y utilizarlos en el diseño de terapias para enfermedades raras. En este sentido, el IRB Barcelona está realizando actualmente una veintena de estudios en enfermedades raras, entreellos enfermedad de Lafora, síndrome de Kennedy, diversos tipos de cánceres raros, ataxia de Friedreich, cistinuria, enfermedades mitocondriales, enfermedad de Charcot Marie Tooth, ataxia-telangiectasia y síndrome de Seckel.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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