Imagen microsc\u00f3pica de un organoide cerebral que muestra precursores de neuronas (magenta) y neuronas de proyecci\u00f3n de capa profunda (verde), que son uno de los tipos de c\u00e9lulas afectadas por mutaciones gen\u00e9ticas de riesgo de autismo. Cr\u00e9dito: laboratorio Paola Arlotta en la Universidad de Harvard y laboratorio Kwanghun Chung en el MIT. <\/p>\n
El trastorno del espectro autista se ha asociado con cientos de genes diferentes, pero sigue siendo un misterio c\u00f3mo estas distintas mutaciones gen\u00e9ticas convergen en una patolog\u00eda similar en los pacientes. Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard y el Instituto Broad del MIT y Harvard han descubierto que tres genes diferentes de riesgo de autismo afectan aspectos similares de la formaci\u00f3n neuronal y los mismos tipos de neuronas en el cerebro humano en desarrollo. Al probar las mutaciones gen\u00e9ticas en modelos 3D en miniatura del cerebro humano llamados \u00aborganoides cerebrales\u00bb, los investigadores identificaron defectos generales similares para cada gen de riesgo, aunque cada uno actu\u00f3 a trav\u00e9s de mecanismos moleculares subyacentes \u00fanicos. <\/p>\n
Los resultados, publicados en la revista Nature, brindan a los investigadores una mejor comprensi\u00f3n del trastorno del espectro autista y son un primer paso para encontrar tratamientos para la afecci\u00f3n.<\/p>\n
\u00abSe dedica mucho esfuerzo en el campo a comprender si existen puntos en com\u00fan entre los muchos genes de riesgo asociados con el autismo. Encontrar tales caracter\u00edsticas compartidas puede resaltar objetivos comunes para una amplia intervenci\u00f3n terap\u00e9utica, independientemente del origen gen\u00e9tico de la enfermedad. Nuestros datos muestran que m\u00faltiples mutaciones de la enfermedad convergen para afectar las mismas c\u00e9lulas y procesos de desarrollo. , pero a trav\u00e9s de distintos mecanismos. Estos resultados alientan la investigaci\u00f3n futura de enfoques terap\u00e9uticos dirigidos a la modulaci\u00f3n de propiedades cerebrales disfuncionales compartidas\u00bb, dijo la autora principal del estudio Paola Arlotta, quien es profesora de la familia Golub de C\u00e9lulas Madre y Biolog\u00eda Regenerativa en la Universidad de Harvard. y miembro del instituto en el Centro Stanley para la Investigaci\u00f3n Psiqui\u00e1trica en el Instituto Broad.<\/p>\n
El laboratorio de Arlotta se centra en modelos organoides de la corteza cerebral humana, la parte del cerebro responsable de la cognici\u00f3n, la percepci\u00f3n y el lenguaje. Los modelos comienzan como c\u00e9lulas madre, luego crecen hasta convertirse en un tejido 3D que contiene muchos de los tipos de c\u00e9lulas de la corteza, incluidas las neuronas que pueden activarse y conectarse a los circuitos. \u00abEn 2019, publicamos un m\u00e9todo para permitir la producci\u00f3n de organoides con la capacidad \u00fanica de crecer de manera reproducible. Forman consistentemente los mismos tipos de c\u00e9lulas, en el mismo orden, que la corteza cerebral humana en desarrollo\u00bb, dijo Silvia Velasco, senior becario postdoctoral en el laboratorio de Arlotta y coautor principal del nuevo estudio. \u00abEs un sue\u00f1o hecho realidad ver ahora que los organoides se pueden usar para descubrir algo inesperado y muy nuevo sobre una enfermedad tan compleja como el autismo\u00bb.<\/p>\n
En el nuevo estudio, los investigadores generaron organoides con una mutaci\u00f3n en uno de los tres genes de riesgo de autismo, que se denominan SUV420H1, ARID1B y CHD8. \u00abDecidimos comenzar con tres genes que tienen una funci\u00f3n hipot\u00e9tica muy amplia. No tienen una funci\u00f3n clara que pueda explicar f\u00e1cilmente lo que sucede en el trastorno del espectro autista, por lo que nos interes\u00f3 ver si estos genes de alguna manera estaban haciendo cosas similares. \u00ab, dijo Bruna Paulsen, becaria postdoctoral en el laboratorio de Arlotta y coautora principal.<\/p>\n
Los investigadores cultivaron los organoides en el transcurso de varios meses, modelando de cerca las etapas progresivas de c\u00f3mo se forma la corteza cerebral humana. . Luego analizaron los organoides utilizando varias tecnolog\u00edas: secuenciaci\u00f3n de ARN de una sola c\u00e9lula y secuenciaci\u00f3n de ATAC de una sola c\u00e9lula para medir los cambios y la regulaci\u00f3n en la expresi\u00f3n g\u00e9nica causada por cada mutaci\u00f3n de la enfermedad; prote\u00f3mica para medir respuestas en prote\u00ednas; e im\u00e1genes de calcio para verificar si los cambios moleculares se reflejaron en la actividad anormal de las neuronas y sus redes.<\/p>\n
Imagen de microscop\u00eda de un organoide cerebral que muestra neuronas individuales disparando espont\u00e1neamente. Cr\u00e9dito: laboratorio Paola Arlotta en la Universidad de Harvard y laboratorio Edward Boyden en el MIT. <\/p>\n
\u00abEste estudio solo fue posible como una colaboraci\u00f3n de varios laboratorios que se unieron, cada uno con su propia experiencia, para atacar un problema complejo desde m\u00faltiples \u00e1ngulos\u00bb, dijo el coautor Joshua Levin, cient\u00edfico del instituto en el Centro Stanley y el Observatorio de C\u00e9lulas Klarman en el Instituto Broad.<\/p>\n
Los investigadores encontraron que todos los genes de riesgo afectaban a las neuronas de manera similar, ya sea acelerando o ralentizando el desarrollo neuronal. En otras palabras, las neuronas se desarrollaron en el momento equivocado. Adem\u00e1s, no todas las c\u00e9lulas se vieron afectadas, sino que todos los genes de riesgo afectaron a las mismas dos poblaciones de neuronas, un tipo inhibidor llamado neuronas GABA\u00e9rgicas y un tipo excitatorio llamado neuronas de proyecci\u00f3n excitatoria de capa profunda. Esto apunt\u00f3 a c\u00e9lulas seleccionadas que pueden ser objetivos especiales en el autismo.<\/p>\n
\u00abLa corteza est\u00e1 hecha de una manera muy orquestada: cada tipo de neurona aparece en un momento espec\u00edfico y comienzan a conectarse muy temprano. Si si algunas c\u00e9lulas se forman demasiado pronto o demasiado tarde en comparaci\u00f3n con lo que se supone que deben hacerlo, podr\u00eda estar cambiando la forma en que se conectan los circuitos en \u00faltima instancia\u00bb, dijo Martina Pigoni, ex becaria postdoctoral en el laboratorio de Arlotta y coautora principal.<\/p>\n
Adem\u00e1s de probar diferentes genes de riesgo, los investigadores tambi\u00e9n produjeron organoides utilizando c\u00e9lulas madre de diferentes donantes. \u00abNuestro objetivo era ver c\u00f3mo los antecedentes gen\u00e9ticos \u00fanicos de un individuo podr\u00edan afectar los cambios en los organoides\u00bb, dijo Amanda Kedaigle, bi\u00f3loga computacional del laboratorio de Arlotta y coautora principal.<\/p>\n
Al observar los organoides hechos de diferentes donantes, los cambios generales en el desarrollo neuronal fueron similares, pero el nivel de gravedad vari\u00f3 entre los individuos. Los efectos de los genes de riesgo fueron ajustados por el resto del genoma del donante.<\/p>\n
\u00abEs desconcertante c\u00f3mo las mismas mutaciones del gen de riesgo de autismo a menudo muestran manifestaciones cl\u00ednicas variables en los pacientes. Descubrimos que diferentes contextos gen\u00f3micos humanos puede modular la manifestaci\u00f3n de los fenotipos de la enfermedad en los organoides, lo que sugiere que es posible que podamos usar organoides en el futuro para desentra\u00f1ar estas distintas contribuciones gen\u00e9ticas y acercarnos a una comprensi\u00f3n m\u00e1s completa de esta compleja patolog\u00eda\u00bb, dijo Arlotta.<\/p>\n
\u00abLos estudios gen\u00e9ticos han tenido un gran \u00e9xito en la identificaci\u00f3n de alteraciones en el genoma asociadas con los trastornos del espectro autista y otras afecciones del neurodesarrollo. El siguiente paso dif\u00edcil en el camino para descubrir nuevos tratamientos es comprender exactamente qu\u00e9 le hacen estas mutaciones al cerebro en desarrollo\u00bb. dijo Steven Hyman, quien es profesor de Servicio Distinguido de C\u00e9lulas Madre y Biolog\u00eda Regenerativa de la Universidad de Harvard, director del Centro Stanley en el Broad, y un miembro principal del Instituto Broad. \u00abAl mapear las alteraciones en los circuitos cerebrales cuando hay variaciones gen\u00e9ticas, podemos dar el pr\u00f3ximo paso tentativo en la direcci\u00f3n de mejores diagn\u00f3sticos y descubrir nuevas v\u00edas para la exploraci\u00f3n terap\u00e9utica\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Organoides cerebrales humanos mejorados para impulsar la investigaci\u00f3n de enfermedades neurol\u00f3gicas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Paola Arlotta, Los genes del autismo convergen en el desarrollo asincr\u00f3nico de clases de neuronas compartidas, Nature (2022). DOI: 10.1038\/s41586-021-04358-6. www.nature.com\/articles\/s41586-021-04358-6 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Harvard Cita<\/strong>: Diferentes genes de riesgo de autismo, mismos efectos on brain development (2 de febrero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-02-autism-genes-effects-brain.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Imagen microsc\u00f3pica de un organoide cerebral que muestra precursores de neuronas (magenta) y neuronas de proyecci\u00f3n de capa profunda (verde), que son uno de los tipos de c\u00e9lulas afectadas por mutaciones gen\u00e9ticas de riesgo de autismo. Cr\u00e9dito: laboratorio Paola Arlotta en la Universidad de Harvard y laboratorio Kwanghun Chung en el MIT. El trastorno del … Continuar leyendo \u00abDiferentes genes de riesgo de autismo, mismos efectos en el desarrollo del cerebro\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9263","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9263","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9263"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9263\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9263"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9263"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9263"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}