Los investigadores diseñan ratones con anomalías relacionadas con el autismo y la esquizofrenia

Los estudios familiares sugieren un fuerte componente genético del autismo y la esquizofrenia, pero se cree que los trastornos surgen durante el desarrollo temprano, lo que dificulta el estudio de la genética subyacente.

Mentes de ratón: Esta imagen, creada a partir de una resonancia magnética, muestra áreas del cerebro de un ratón afectadas por variaciones cromosómicas relacionadas con el autismo y la esquizofrenia en los seres humanos.

Ahora, los investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor en Nueva York han creado ratones con anomalías cromosómicas que reflejan las que se observan en humanos con estos trastornos, lo que debería facilitar el estudio del papel de la genética en el desarrollo del cerebro.



En 2008, varios grupos de investigación identificaron una sección de ADN en el cromosoma 16 que parecía ser importante para el desarrollo del cerebro en humanos. Las supresiones de esta sección se relacionaron con el autismo y los retrasos en el desarrollo, mientras que las copias adicionales se vincularon con el autismo y la esquizofrenia.

El nuevo modelo de ratón debería permitir a los científicos evaluar los efectos de las variantes genéticas en diferentes etapas de desarrollo, comenzando en el útero. La esperanza es que estos experimentos proporcionen nuevas pistas sobre la biología del autismo y la esquizofrenia y posiblemente identifiquen nuevas pruebas que podrían ayudar a los médicos a diagnosticar estas afecciones. Estamos especialmente interesados ​​en encontrar biomarcadores tempranos para estos trastornos, dice Alea Mills , el autor principal del nuevo estudio, que aparece hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Los investigadores utilizaron una técnica genética relativamente nueva llamada ingeniería cromosómica para apuntar al equivalente de ratón de la sección relevante del cromosoma 16. Luego utilizaron métodos estándar para generar ratones que carecían de la sección o tenían copias adicionales de ella.

La deleción cromosómica pareció tener efectos más severos que la duplicación, lo cual es consistente con lo que los médicos han observado en humanos. Aproximadamente la mitad de los ratones con la deleción murieron poco después del nacimiento, lo que sugiere que esta sección cromosómica es esencial para un desarrollo adecuado. Se desconoce si la deleción también contribuye a la mortalidad infantil en humanos.

Los ratones con la deleción también exhibieron comportamientos asociados con el autismo, como movimientos restringidos y repetitivos y déficit de sueño. Cuando los investigadores realizaron exploraciones de resonancia magnética en los ratones, encontraron que la deleción estaba asociada con un mayor volumen en varias áreas del cerebro, particularmente en el hipotálamo, la región del cerebro que regula las conductas de comer y dormir. Los ratones con la duplicación tendían a tener áreas cerebrales más pequeñas en comparación con los controles, pero el efecto fue menos pronunciado.

El siguiente paso para Mills y sus colegas es descubrir los mecanismos detrás de las diferencias anatómicas y de comportamiento que observaron. La mayoría de los modelos de ratón se crean manipulando un solo gen, pero las versiones humana y de ratón de la sección del cromosoma 16 contienen cada una más de 20 genes, y no está claro cuáles son los más importantes. Habrá una necesidad de refinar esta área a menos genes, dice David Miller , investigadora genética del Children's Hospital Boston que ha investigado la deleción del cromosoma 16 en humanos, pero que no participó en este estudio.

Con este fin, Mills y su equipo están trabajando para dividir la sección cromosómica en partes más pequeñas y crear subgrupos de su eliminación y duplicación en ratones. Estudiar las interacciones de tantos genes será un desafío, pero puede ser necesario comprender trastornos complejos y heterogéneos como el autismo y la esquizofrenia. Muchas clínicas, incluido el Children's Hospital Boston, ya tienen una prueba que puede detectar deleciones o duplicaciones del cromosoma 16. El truco es saber qué significa cuando los encuentras, dice Miller.

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