Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, han trasplantado un conjunto de genes humanos, a un pez cebra, utilizándolos posteriormente para identificar los genes responsables del tamaño del cráneo, al nacer. El perímetro craneal en el feto humano es una característica que se relaciona con el autismo, una enfermedad que las cifras recientes han demostrado que es más común de lo que se pensaba, produciéndose en uno de cada 88 niños. Por otro lado, esta medida es también una característica de otros trastornos neurológicos importantes, como la esquizofrenia. El estudio aparece publicado en la revista Nature.
'En la investigación médica, necesitamos diseccionar los acontecimientos biológicos para entender con precisión los mecanismos que dan lugar a los rasgos del desarrollo neurológico', afirma el autor principal, el doctor Nicolás Katsanis, quien añade que son necesarios científicos expertos que trabajen codo con codo con los médicos que observan este tipo de problemas anatómicos en los pacientes, con el fin de resolver con eficacia muchos problemas de salud'.
Según Katsanis, el área del genoma que exploraron muestra defectos en términos de crecimiento de las células cerebrales, por lo que observaron que la sobreexpresión de un gen en particular podría producir un fenotipo, un cráneo más pequeño, mientras que el cierre del mismo gen podría producir otro, un cráneo más grande.
Los investigadores trasplantaron una zona común de duplicación del cromosoma humano 16, que contiene 29 genes, en embriones de pez cebra, y luego, sistemáticamente, activaron cada gen humano trasplantado para descubrir qué podría provocar un menor perímetro craneal (microcefalia) en los peces. A continuación, suprimieron el conjunto de genes para observar si alguno de ellos causaba macrocefalia.
'Ahora podemos partir de este hallazgo genético y empezar a hacer preguntas razonables en lo que respecta a las características neurocognitivas', afirma Katsanis. Muchas de las enfermedades humanas tienen características anatómicas que también están relacionadas con la genética; según el experto, 'hay grandes limitaciones en el estudio de la conducta autista o esquizofrénica en el pez cebra, pero podemos medir el tamaño de la cabeza, el tamaño de la mandíbula, o las anomalías faciales'.
El gen KCTD13 es el responsable de controlar el tamaño de la cabeza del pez cebra, mediante la regulación de la creación y destrucción de nuevas neuronas. Este descubrimiento permitió que el equipo se centrara en el gen análogo en los seres humanos. 'Este gen contribuye a los casos de autismo y, probablemente, está asociado con la esquizofrenia y la obesidad infantil', añade Katsanis.
Una vez que el gen fue descubierto, los investigadores pudieron examinar la proteína que produce.
Variantes del número de copias, como los encontrados en el cromosoma 16, pueden ser la fuente más común de las mutaciones genéticas. Cientos, si no miles, de deleciones y duplicaciones cromosómicas, se han encontrado en pacientes con una amplia gama de problemas clínicos, en particular, trastornos del neurodesarrollo.
El estudio actual no solo sugiere que KCTD13 es un importante contribuyente en algunos casos de autismo, sino que también apunta a la acción sinérgica de este gen con otros dos genes de la región: MVP y MAPK3.