Los investigadores del Instituto Nacional de Salud han informado del mayor estudio genómico de diabetes tipo 2 DT2 en africanos subsaharianos, con datos de más de 5.000 personas de Nigeria, Ghana y Kenia. Los investigadores confirmaron variantes genómicas conocidas e identificaron un gen nuevoZRANB3, que puede influir en la susceptibilidad a la enfermedad en las poblaciones de África subsahariana. El gen también podría influir en el desarrollo de la diabetes tipo 2 en otras poblaciones y contribuir a futuras investigaciones.
en un estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores analizaron los datos genómicos disponibles de los participantes a través del estudio Africa America Diabetes Mellitus, el estudio de asociación genómica de diabetes más grande realizado en el continente. Usando la información disponible de 5231 personas, encontraron que muchas variantes genómicas están significativamente asociadas con la diabetes tipo 2.
Los hallazgos replican los resultados de muchas de las variantes que otros estudios de investigación ya han implicado en la diabetes tipo 2 en poblaciones de ascendencia mayoritariamente europea. El trabajo fue financiado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano NHGRI, el Instituto Nacional de Diabetes y Digestivo y Riñón.Enfermedades y la Oficina del Director de los Institutos Nacionales de Salud.
"África es la cuna original de toda la humanidad, a la que todos los seres humanos pueden rastrear su origen genético", dijo Francis S. Collins, MD, Ph.D., coautor del artículo e investigador principal de NHGRI Medical Genomicsy la Rama de Genética Metabólica. "Por lo tanto, el estudio de los genomas de los africanos ofrece importantes oportunidades para comprender la variación genética en todas las poblaciones humanas".
Para comprender mejor cómo ZRANB3 estaba involucrado en la T2D, los investigadores estudiaron sus efectos en el páncreas del pez cebra. El páncreas es uno de los órganos clave involucrados en la T2D, porque sus células β liberan insulina como respuesta al aumento de glucosa en el torrente sanguíneo.
"En los primeros días de los estudios genómicos a gran escala, no conocíamos el efecto de los genes que encontramos a través de nuestras pruebas estadísticas", dijo el Dr. Adebowale Adeyemo, investigador del NHGRI y primer autor del artículo. "Pero con la disponibilidadde nuevas herramientas genómicas, nuestro siguiente paso fue preguntar: ¿Qué hace ZRANB3? ¿Cómo confiere riesgo de diabetes tipo 2 y por qué mecanismos actúa? Ese es el conocimiento que ayudará a que los resultados sean procesables para los pacientes ".
Trabajando con el Dr. Norann Zaghloul de la Universidad de Maryland, los investigadores utilizaron un sistema de edición de ADN CRISPR-Cas9 para hacer que el gen ZRANB3 no funcionara en el pez cebra llamado 'knockout'. También utilizaron herramientas biológicas para reducir la expresión deel gen ZRANB3 en diferentes peces cebra. En ambos casos, los investigadores observaron una reducción en el número de células β en el embrión de pez cebra en desarrollo. Se dieron cuenta de que se debía a que las células β se estaban destruyendo cuando el gen ZRANB3 estaba inactivo.
Para dar seguimiento a estos resultados e identificar la consecuencia de dicha muerte de células β, los investigadores tomaron células β de ratones y realizaron una eliminación similar del gen ZRANB3 como en el modelo de pez cebra. Encontraron que las células con eliminación de ZRANB3liberaron mucha menos insulina en presencia de glucosa alta que las células β normales de ratón.
Aunque el papel de ZRANB3 en la diabetes tipo 2 se descubrió en poblaciones africanas que han estado muy infrarrepresentadas en la investigación genómica, es posible que el mismo gen también pueda influir en el desarrollo de la diabetes tipo 2 en otras poblaciones a medida que los científicos estudian la biología de este gen.además, según los investigadores.
Esto se debe a que la función de los genes es, en su mayor parte, la misma universalmente. Sin embargo, las diferencias en las variaciones de secuencia de un gen, así como la forma en que interactúan con el estilo de vida, el comportamiento y otros factores pueden influir en el impacto de un gen en la enfermedad.en una población determinada.
"Los hallazgos de este estudio demuestran aún más por qué es importante estudiar todas las poblaciones humanas. Al hacerlo, tenemos la oportunidad de hacer descubrimientos novedosos que no solo ayudarán a la población específica sino también a personas de todo el mundo", dijoDr. Charles Rotimi, autor principal del artículo. "La biología se vuelve entonces generalizable, y eso es mucho más impactante".
Los próximos pasos para los investigadores serán volver a los participantes humanos que tienen DM2, así como a la variante de ZRANB3. La pregunta es: ¿podría la presencia de la variante de ZRANB3 en pacientes con DM2 ayudar a predecir si estos individuos requerirán insulina temprano?en el curso de su tratamiento para la diabetes? Proporcionar insulina a estas personas de manera temprana puede ser ventajoso porque podría ayudar a retrasar el agotamiento de sus células β con el tiempo. Esta podría ser algún día una forma simple pero muy eficaz de tratar la diabetes tipo 2 de manera personalizada.
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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