Tipos de células neuronales vinculados al autismo identificados en un estudio de una sola célula

 ARRIBA: ISTOCK, JOLYGON

Secuenciación del ARN nuclear de más de 100 000 células cerebrales individuales post mortem de personas con y sin autismo El trastorno del espectro indica los tipos de genes desregulados en la condición y los tipos de células en las que se produce dicha desregulación. Los resultados, publicados en Science hoy (16 de mayo), ayudan a reducir el enfoque de los futuros estudios sobre el TEA a las anomalías moleculares y celulares más probables, dicen los investigadores.

“It’ utiliza la última tecnología, analiza el nivel de una sola celda y valida y amplía las observaciones anteriores” dice el investigador de autismo Daniel Geschwind de la Universidad de California, Los Ángeles, que no participó en la investigación. «Toma el trabajo anterior y lo lleva a un nivel de resolución que no teníamos antes».

«Este era un experimento que había que hacer». agrega el genetista Stephan Sanders de la Universidad de California, San Francisco, escribiendo en un correo electrónico a…

El TEA, que actualmente afecta a alrededor de 1 de cada 60 niños en los Estados Unidos, incluye una amplia gama de condiciones. que se caracterizan por una capacidad disminuida para comunicarse e interactuar socialmente. La naturaleza heterogénea de los TEA ha dificultado los estudios de su patología molecular. Sin embargo, los estudios de expresión génica realizados en tejido cerebral post mortem de pacientes con TEA han señalado vías comúnmente afectadas, incluida la función de sinapsis, dice Dmitry Velmeshev, autor del estudio y posdoctorado en el laboratorio del neurólogo Arnold Kriegstein, también autor.

Estudios anteriores habían implicado además una tendencia a una expresión disminuida de genes neuronales y una expresión aumentada de genes gliales en ASD, escribe Sanders, quien no participó en el trabajo pero proporcionó comentarios sobre el manuscrito. Sin embargo, no estaba claro si estos cambios representaban diferencias en la proporción de células (p. ej., relativamente menos neuronas) o una desregulación de los genes en las células, explica.

Eso se debe a que lo que se ha hecho son estudios de expresión génica en masa, lo que significa que no había una forma directa de observar tipos de células específicos, explica Velmeshev. Ahora, utilizando una tecnología de secuenciación recientemente desarrollada llamada secuenciación de ARN de un solo núcleo, Velmeshev y sus colegas han examinado la expresión génica en más de 50 000 núcleos de células individuales de la corteza de 15 cerebros de pacientes con TEA y más de 50 000 núcleos de los cerebros de 16 sujetos de control. /p>

Tras el aislamiento automatizado de núcleos individuales en gotitas, el código de barras del ARN y la secuenciación posterior, los datos se asignaron automáticamente a células individuales (en función de sus códigos de barras), lo que permitió determinar los tipos de células en función de su expresión de clave genes marcadores. De esta forma, el equipo pudo detectar los tipos de células en los que la expresión génica era significativamente diferente entre los pacientes y los controles.

Descubrieron que las neuronas en las capas superiores de la corteza tendían a exhibir la mayor desregulación génica. en muestras de pacientes con TEA, y que los genes implicados en la función sináptica y la transcripción estaban entre los más afectados. Las células microgliales, que funcionan en la inmunidad del cerebro, también mostraron una desregulación genética significativa entre las personas con TEA, siendo los genes de activación microglial y los genes del factor de transcripción del desarrollo los más afectados.

Es un avance emocionante y parece ser un trabajo muy sólido e importante. . . describiendo de una manera muy detallada y elegante las vías que se ven afectadas, dice el investigador de ASD Dennis Wall de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, que no participó en la investigación. Ayuda a resaltar áreas prometedoras a seguir.

Si bien Joseph Buxbaum de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en Nueva York está de acuerdo en que es un estudio elegante, le preocupa el tamaño de la muestra. Sí, puede haber más de 50.000 núcleos, pero estos provienen de solo 15 pacientes, dice. Esto no es culpa de los autores, continúa, sino que refleja un gran problema en el campo: la cuestión fundamental de las muestras de cerebro muy limitadas.

Confío plenamente en que todo [en el artículo] es cierto, dice. , pero puede que no sea universal.

Velmeshev está de acuerdo en que la replicación en un conjunto de datos más grande definitivamente será importante. Agrega, cuando comparamos los datos de expresión génica a granel de nuestras muestras con lo que se ha generado [anteriormente]. . . hubo un número significativo de cambios transcripcionales asociados con ASD comunes entre los conjuntos de datos. Un hallazgo que es muy alentador, dice Kriegstein.

D. Velmeshev et al., La genómica unicelular identifica cambios moleculares específicos del tipo de célula en el autismo.Science, 364:68589, 2019.

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