¿Una firma del cerebro del autismo?
La cinta de concientización sobre el autismo está diseñada para reflejar la complejidad y diversidad del autismo. WIKIMEDIA COMMONS
Un análisis de todo el genoma del ARN en el cerebro de las personas con autismo revela patrones consistentes de expresión génica anormal e implica varias vías moleculares en la patología del autismo.
La investigación, publicada hoy en Nature, sugiere que las vías moleculares compartidas subyacen al autismo, un trastorno notoriamente enfermedad heterogénea, que puede señalar el camino hacia biomarcadores y dianas terapéuticas para la enfermedad.
"Aquí, utilizando un método de escaneo imparcial de todo el genoma que analiza el ARN en lugar del ADN, identificamos claramente estos dos importantes procesos que tienen lugar y que son comunes a la mayoría de los cerebros con autismo" dijo el autor principal Daniel Geschwind de la Universidad de California, Los Ángeles.
"Este es un estudio realmente bien hecho, con tamaños de muestra apropiados y bien pensado" dijo Karoly Mirnics, neurocientífica de la Universidad de Vanderbilt que no participó en la investigación…
En lugar de comparar secuencias de ADN de personas con autismo con controles normales, como se hace en muchos estudios de asociación del genoma completo, Geschwind y sus colegas decidieron observar el ARNm, o transcriptoma, de individuos con autismo para identificar cualquier anomalía en la expresión génica.
Compararon muestras de tejido cerebral de 19 pacientes con autismo con 17 controles y midieron la abundancia de ARNm. en el cerebelo y la corteza cerebral. En total, 444 genes se expresaron diferencialmente en las muestras de la corteza del autismo. Y hubo un patrón sorprendente: en los cerebros normales, la expresión génica en el lóbulo frontal varía significativamente de la del lóbulo temporal debido a las diferentes funciones de las dos regiones del cerebro. Pero en los cerebros con autismo, los niveles de expresión génica entre los dos lóbulos estaban homogeneizados, como si las dos regiones no tuvieran funciones dispares.
«El artículo implica que las diferentes regiones del cerebro en el autismo no están especializadas como deberían serlo», dijo Mirnics, quien escribió un News & Ver artículo en Nature. «Es muy posible que sea el resultado de un desarrollo deficiente». Este patrón de expresión génica anormal fue compartido por más de dos tercios de los pacientes con autismo, lo que sugiere que las vías moleculares alteradas son comunes en los cerebros con autismo, un punto importante y debatido en la investigación del autismo. Debido a que los casos de autismo varían ampliamente en términos de fenotipo y solo unos pocos genes han sido implicados en todo el espectro de los trastornos del autismo, los investigadores han sospechado que no existen causas comunes de la enfermedad, lo que dificulta enormemente el desarrollo de terapias para el autismo ampliamente aplicables.
«Si tienes 100 casos de autismo, solíamos pensar que había 110 mutaciones», dijo Geschwind. «Esto ahora nos dice que hay patrones comunes».
Para explorar más a fondo las diferencias, el equipo se centró en dos redes en las que la expresión genética alterada de uno o unos pocos genes parecía estar impulsando la expresión anormal de un grupo de genes que interactúan. Uno de ellos fue A2BP1, un empalmador de genes maestro. El equipo encontró que A2BP1 estaba regulado a la baja en cerebros con autismo y dio como resultado el empalme anormal de genes involucrados en la función sináptica. Una segunda red incluía múltiples marcadores de astrocitos, ADFP e IFITM2, cuya expresión aumentada afectaba genes inmunitarios e inflamatorios.
Usando una técnica llamada análisis de red para organizar Tras analizar los datos, el equipo comparó sus hallazgos con estudios de asociación de todo el genoma de enfermedades no psiquiátricas y concluyó que la red A2BP1 de genes afectados está genéticamente asociada con el autismo e incluso podría ser causal, mientras que la expresión de genes inmunes no lo era. Juntos, los dos procesos muestran un alto grado de correlación, pero «la respuesta inmune es probablemente secundaria» a la disfunción sináptica o causada por factores ambientales, dijo Geschwind.
Tomará tiempo entender cómo funcionan estas vías moleculares. están conectados, pero la identificación de vías moleculares comunes expresadas de manera anormal en esta enfermedad heterogénea brinda la esperanza de que se puedan desarrollar tratamientos comunes para personas a lo largo del espectro del autismo. «Proporciona un trampolín para estudios enfocados que deberían llevarnos más rápidamente a las terapias», dijo Geschwind.
Voineagu, I., et al., «El análisis transcriptómico del cerebro autista revela una patología molecular convergente ,» Nature, doi: 10.1038/nature10110, 2011.
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