Todavía existe mucho desconocimiento acerca del origen genético del trastorno del espectro autista. Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard y el Instituto Broad del MIT han descubierto tres genes que aumentan el riesgo de sufrir este trastorno y que afectan aspectos similares de la formación neuronal.
Los resultados, se han publicado en la revista Nature, y permiten una mejor comprensión del trastorno del espectro autista y son un primer paso para encontrar tratamientos para la afección.
Los expertos desarrollaron modelos organoides de la corteza cerebral humana, la parte del cerebro responsable de la cognición, la percepción y el lenguaje. Los modelos comienzan como células madre, luego crecen hasta convertirse en un tejido 3D que contiene muchos de los tipos de células de la corteza, incluidas las neuronas que pueden activarse y conectarse a los circuitos.
Luego analizaron los organoides utilizando varias tecnologías: secuenciación de ARN de una sola célula y secuenciación de ATAC de una sola célula para medir los cambios y la regulación en la expresión génica causada por cada mutación de la enfermedad; proteómica para medir respuestas en proteínas; e imágenes de calcio para verificar si los cambios moleculares se reflejaron en la actividad anormal de las neuronas y sus redes.
Los expertos 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. Además, no todas las células se vieron afectadas; más bien, todos los genes de riesgo afectaron a las mismas dos poblaciones de neuronas, un tipo inhibidor llamado neuronas GABAérgicas y un tipo excitatorio llamado neuronas de proyección excitatoria de capa profunda. Esto apuntó a células seleccionadas que pueden ser objetivos especiales en el autismo.
Además de probar diferentes genes de riesgo, los investigadores también produjeron organoides utilizando células madre de diferentes donantes. Al observarlos, los cambios generales en el desarrollo neuronal fueron similares, pero el nivel de gravedad varió entre los individuos. Los efectos de los genes de riesgo fueron ajustados por el resto del genoma del donante.
“Los estudios genéticos han tenido un gran éxito en la identificación de alteraciones en el genoma asociadas con los trastornos del espectro autista y otras afecciones del neurodesarrollo. El siguiente paso en el camino para descubrir nuevos tratamientos es comprender exactamente qué le hacen estas mutaciones al cerebro en desarrollo”, aseguran los expertos. “Al mapear las alteraciones en los circuitos cerebrales cuando hay variaciones genéticas, podemos dar el próximo paso tentativo en la dirección de mejores diagnósticos y descubrir nuevas vías para la exploración terapéutica”.