El trabajo, publicado en ‘Nature’, explica por qué la pérdida de ocho aminoácidos de cientos de una proteína tiene un «efecto tan fuerte» en el neurodesarrollo y abre nuevas vías para desarrollar terapias dirigidas contra el trastorno, que afecta a uno de cada 100 niños y niñas en el mundo
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El autismo es un trastorno que afecta a uno de cada 100 niños y niñas en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud, pero sigue siendo un misterio para la ciencia. Solo el 20% de los casos se vincula con una mutación genética; para el resto, el llamado autismo idiopático, todavía quedan muchas preguntas por responder. Una investigación liderada por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona, publicada este miércoles en ‘Nature’, ha dado un paso más en desentrañar estos interrogantes.
Los científicos ya identificaron en 2018 una proteína (CPEB4) alterada en el cerebro de las personas con trastorno de espectro autista sin causa genética. Se comprobó que dicha proteína perdía un pequeño segmento específico de neuronas (un microexón). Ahora, seis años después, el trabajo de Raúl Méndez y Xavier Salvaterra, desvela por qué mínimas modificaciones en esta proteína, en concreto ocho aminoácidos de cientos, pueden tener un “impacto determinante en el desarrollo neuronal”.
“No entendíamos por qué estos ocho aminoácidos que se perdían, que no es nada aparentemente, causaban un efecto tan fuerte”, señala Méndez, jefe del laboratorio de Control Traduccional de Ciclo Celular y Diferenciación del IRB Barcelona, en declaraciones a Science Media Centre España. Los científicos se toparon con una región de la proteína desestructurada, prosigue Salvaterra, que era “un reto” a la hora de entender qué estaba pasando.
Comprobaron finalmente, a través de observaciones invitro, que la pérdida de los aminoácidos provoca que una especie de pequeñas gotas se conviertan en estructuras más sólidas. Al volverse menos dinámicas, impiden liberar instrucciones clave para el funcionamiento de las neuronas. “Esa falta de dinamismo hace que los ARNm almacenados en esos condensados no se liberen cuando se estimulan las neuronas y esto se traduce en una disminución en la producción de proteínas cruciales para su desarrollo y función”, apunta el IRB Barcelona en una nota.
Avanzar hacia una “solución terapéutica”
El mecanismo muestra la complejidad para explicar el autismo idiopático, que además es muy heterogéneo porque aparece en diferentes manifestaciones y grados de severidad. Los investigadores, no obstante, no han logrado por el momento ver la microoscopio diferentes comportamientos celulares en función del grado de afectación por el trastorno. Sí saben que en la minoría de casos que pueden explicarse por una mutación genética concreta los fenotipos, o sea los síntomas, “son mucho más fuertes”. “No solo es un problema de función neuronal sino de desarrollo en más órganos”, sostiene Méndez.
Uno de los hallazgos más prometedores del estudio es que el microexón 4, el que se pierde, parece volver a funcionar si se introduce la secuencia de aminoácidos de manera artifical para restaurar la función de la proteína. “Esto ofrece una nueva dirección en el desarrollo de terapias que podrían mejorar la calidad de vida de muchas personas y familias afectadas por el autismo”, asumen en el instituto de investigación.
La idea, aunque aún quedan muchos pasos por dar entre medias, es avanzar hacia una “solución terapéutica”. “Si el fallo es este, que se forman sólidos, añadiendo de nuevos los aminoácidos vemos que conseguimos nuevamente la liquidez, que se disuelvan”, ilustra Salvaterra, que dirige el laboratorio de Biofísica Molecular del IRB Barcelona.