Identifican las causas genéticas de una enfermedad craneofacial humana

Identifican las causas genéticas de una enfermedad craneofacial humana Pablo Armas, Nora Calcaterra y Ezequiel Margarit, autores del trabajo.

En un trabajo en colaboración con investigadores brasileros, científicos del IBR descubren la mutación responsable de la aparición del síndrome de Richieri – Costa Pereira.

El rasgo característico de la patología es una malformación de la mandíbula y laringe, y el único tratamiento disponible es quirúrgico. Los huesos que normalmente se fusionan para formar la mandíbula, que tiene un formato de U, no se unen en los individuos con esta enfermedad. La mitad de los afectados también presenta dificultades en la comunicación oral. “En los casos más graves, los pacientes no pueden respirar bien y se debe hacer una traqueotomía”, comenta Nora Calcaterra, investigadora principal del CONICET.

El origen genético de esta enfermedad era desconocido. Los investigadores brasileros analizaron los genomas de pacientes de 17 genealogías e identificaron una alteración en el gen EIF4A3, que codifica una proteína que es central para el metabolismo del ARN. La alteración del gen genera menores cantidades de la proteína.

En el laboratorio de Bioquímica y Biología Molecular del Desarrollo, dirigido por Calcaterra, se modeló el síndrome de Richieri Costa-Pereira en pez cebra y se estudiaron en profundidad las consecuencias de la disminución de esa proteína.

“Utilizando diferentes estrategias, logramos disminuir los niveles de la proteína EIF4A3 en pez cebra”, explica Calcaterra y agrega- “lo que provocó alteraciones craneofaciales en los peces, comparables a las observadas en los pacientes y sin cambios relevantes en el resto del cuerpo”.
Los datos demuestran que la enfermedad es causada por la deficiencia de EIF4A3.

Además, revelan por primera vez que un gen implicado en el metabolismo del ARN participa en la morfogénesis craneofacial y que esta función está conservada en los vertebrados. Los resultados fueron publicados en la revista American Journal of Human Genetics.

Las ventajas de modelar patologías humanas en peces

Durante los últimos 20 años, el pez cebra ha resultado ser un excelente modelo para comprender las bases del desarrollo embrionario normal y el origen de defectos de nacimiento.

Recientemente, la investigación con el pez cebra se ha extendido al modelado de enfermedades humanas, por presentar una serie de ventajas en su desarrollo, costos de mantenimiento y almacenamiento. “Este modelo tiene un alto grado de similitud genética con los humanos; el 70% de los genes humanos tienen genes homólogos en pez cebra, aumentando al 84% cuando se trata de genes asociados a enfermedades”, expresa la investigadora.

El IBR fue pionero en la instalación de un acuario de pez cebra en el país y en la utilización de este modelo para abordar estudios relacionados con patologías humanas del desarrollo, convirtiéndolo en un referente local y regional para laboratorios e instituciones que deciden utilizar el pez cebra como modelo experimental.

“Si bien en el trabajo recientemente publicado se utilizó el pez cebra para caracterizar las bases genéticas de una patología craneofacial, este modelo animal también puede emplearse para el estudio de patologías humanas relacionadas con el sistema hematopoyético y el desarrollo del corazón; enfermedades renales, óseas congénitas, Parkinson, Alzheimer, diabetes, entre otras”, concluye Calcaterra.

Por Jimena Zoni