El cilio pasado por alto podría ser la clave genética de enfermedades comunes
Crédito: Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania
Hasta hace poco, los científicos creían que la estructura primaria similar a una antena del cilio que se encuentra en la superficie de la mayoría de las células humanas era en gran parte vestigial y tenía poca relación con la vida cotidiana de los seres humanos. Pero más recientemente, se ha descubierto que un número relativamente pequeño de personas tiene trastornos genéticos raros que afectan el cilio, caracterizados por una serie de problemas de salud, que incluyen afecciones comunes como diabetes, insuficiencia renal y fibrosis hepática. Ahora, un análisis de genes involucrados en la función del cilio encontró que los mismos genes que causan sus enfermedades raras también podrían estar detrás de la aparición de diabetes, insuficiencia renal y fibrosis hepática entre el público en general, lo que también apunta a una forma potencial de tratar o incluso curarlos. Estos hallazgos fueron publicados hoy en el American Journal of Human Genetics.
«Una de las implicaciones más emocionantes de nuestro estudio es que el cilio puede representar un objetivo terapéutico común, ya que parece estar involucrado en una serie de enfermedades complejas», dijo el autor principal del estudio, Theodore Drivas, MD, Ph. D., becario postdoctoral y asociado clínico en Medicina Interna. «El cilio no se había considerado antes como un objetivo terapéutico para el desarrollo de fármacos para enfermedades comunes. Es una perspectiva interesante».
Drivas, autora principal Marylyn Ritchie, Ph.D., profesora de Genética y la director del Centro de Bioinformática Traslacional, y sus colegas investigadores realizaron análisis de laboratorio de 122 genes relacionados con trastornos del cilio. Pudieron hacerlo accediendo a datos no identificados de más de 400 000 pacientes en el Biobanco del Reino Unido, una base de datos de investigación que incluye registros de salud electrónicos e información genética.
«Recursos como el Biobanco del Reino Unido brindan una enorme potencial para vincular genes relacionados con enfermedades raras con enfermedades y rasgos comunes», dijo Ritchie.
Usando bioinformática y técnicas genómicas establecidas, los investigadores encontraron que aproximadamente un tercio de los genes que analizaron, 42 de ellos tenían fuertes asociaciones con la diabetes , insuficiencia renal, enfermedad hepática y niveles altos de colesterol en las muestras de sangre que examinó el equipo. Descubrieron que estas asociaciones no solo estaban restringidas a las variantes genéticas raras que estudiaron, sino que también podían estar relacionadas con algunas de las más comunes.
«Se descubrió que estos genes se expresan ampliamente en todos los tejidos humanos, y nuestros datos sugieren que los cambios codificados genéticamente en el grado en que estos genes se activan podrían estar detrás de su participación en el desarrollo de enfermedades comunes», dijo Drivas. «Nuestros hallazgos desafían la creencia generalizada de que el cilio es un orgánulo importante principalmente en síndromes genéticos raros y sugiere que también podría estar detrás de muchas enfermedades comunes que aún no se han curado».
Este descubrimiento abre la posibilidad de apuntar a nuevos medicamentos, o incluso terapias génicas, para muchas afecciones comunes. La diabetes, por ejemplo, afectó a más de 34 millones de personas en los Estados Unidos, lo que representa más del 10 por ciento de la población, y muchos solo pueden controlarla mediante el control de la insulina. Las nuevas terapias, impulsadas por la genética de un paciente, podrían brindar un tratamiento mucho más específico y efectivo para estas personas.
Pero primero, Drivas, Ritchie y su equipo necesitan explorar las conexiones que encontraron más profundamente. Drivas dijo que planea tratar de validar sus descubrimientos en este estudio a través de investigaciones futuras que involucren modelos celulares.
«En última instancia, esperamos usar estos hallazgos para examinar bibliotecas de moléculas pequeñas para identificar fármacos que podrían ayudar a modular el crecimiento ciliar». y que podría tener el potencial para tratar algunas de las enfermedades que examinamos en nuestro estudio», dijo Drivas.
Ritchie ve este estudio como una motivación para explorar más a fondo otros genes relacionados con enfermedades raras.
«La posibilidad de usar este estudio como modelo para explorar otros genes de enfermedades raras es emocionante», dijo Ritchie. «Podría haber muchos más genes que consideramos causales de enfermedades raras que también son importantes para el riesgo de enfermedades comunes».
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Uso de datos de secuenciación de ADN con registros de salud electrónicos para encontrar variantes raras detrás de enfermedades hereditarias Más información: Theodore George Drivas et al. El análisis de la vía mendeliana de los rasgos de laboratorio revela funciones distintas para los subcompartimentos ciliares en la patogénesis de enfermedades comunes. Revista americana de genética humana. 25 de febrero de 2021 DOI: 10.1016/j.ajhg.2021.02.008 Información de la revista: American Journal of Human Genetics
Proporcionado por la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania Cita: El cilio pasado por alto podría ser la clave genética de enfermedades comunes (25 de febrero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-02-overlooked-cilium-genetic-key-common.html documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.