Microdeleción en el pseudogén FAAH confiere insensibilidad al dolor

Microdeleción en el pseudogén FAAH confiere insensibilidad al dolor


En ocasiones, casos clínicos excepcionales llevan a descubrimientos genéticos con gran potencial para el desarrollo de tratamientos para un gran número de personas. Este podría ser el caso de Jo Cameron.
La escocesa Jo Cameron apenas siente el dolor. Cuando a los 66 años se sometió a una cirugía en la mano, usualmente muy dolorosa, y no mostró ningún indicio de dolor, los profesionales médicos que la trataban sospecharon que la escocesa era un caso clínico poco común. Su historial clínico indicaba que Jo no mostraba el dolor común propio de una osteoartritis de cadera diagnosticada y solo había tomado paracetamol (bajo prescripción médica, no porque lo solicitara) los dos días siguientes a una operación de cadera. Interesados en determinar si se trataba de un rasgo familiar los investigadores buscaron síntomas similares en sus familiares y encontraron que su padre apenas había necesitado analgésicos a lo largo de su vida y su hijo también mostraba cierta insensibilidad al dolor, aunque no tan elevada como Jo.
Los investigadores analizaron el ADN de la familia y detectaron que Jo presentaba una microdeleción de 8 kilobases cerca del extremo terminal del gen FAAH, además de un alelo hipomórfico de un polimorfismo en ese mismo gen. Ninguna de las dos variantes estaba presente en la madre y la hija del paciente, mientras que el hijo que había reportado cierta insensibilidad al dolor era portador de la microdeleción.
FAAH codifica para una enzima que hidroliza lípidos bioactivos, entre los que se encuentra la anandamida, que interviene en la percepción del dolor. El alelo hipomórfico que presenta la escocesa reduce la actividad de la enzima FAAH y ha sido relacionado en estudios previos con cierta reducción en la sensibilidad al dolor. La microdelección identificada se encuentra en un pseudogén de FAAH conocido como FAAH-OUT y lleva a que su promotor y los primeros exones no estén presentes. Los investigadores plantean que FAAH-OUT actúa como regulador de la expresión de FAAH, posiblemente protegiendo la degradación de su ARN mensajero o a través de algún mecanismo epigenético.
 La presencia de las dos variantes que reducen la función de FAAH lleva a que Jo presente niveles elevados de anandamida.
Estudios previos en animales mutantes para FAAH o con la variante hipomórfica del gen ya habían planteado a FAAH como una potencial diana terapéutica para el dolor. Sin embargo, los primeros ensayos clínicos dirigidos a la regulación de FAAH han sido hasta el momento inconcluyentes. El caso de Jo Cameron sugiere que el pseudogén FAAH-OUT podría ser relevante también para el desarrollo de tratamientos para el dolor. Los resultados apuntan hacia el descubrimiento de un nuevo analgésico que podría potencialmente ofrecer alivio al dolor postquirúrgico y acelerar la cura de las heridas.

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/15/insensibilidad-al-dolor/
Referencia
Habib AM, et al. Microdeletion in a FAAH pseudogene identified in a patient with high anandamide concentrations and pain insensitivity. British J Anaesthesia. 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.bja.2019.02.019

By Pablo Alonso García (DGMol)

CRISPR-Chip para detectar la presencia de mutaciones

Tecnología que combina el grafeno y CRISPR para detectar mutaciones genéticas en cuestión de minutos

Dentro de las innovaciones en el área de CRISPR se encuentran la posibilidad de modificar el epigenoma reciente desarrollo de una amplificación del ADN sin ciclos de temperatura. A la creciente lista, ya podemos añadir una aplicación más: la detección de mutaciones en muestras de ADN.

Primero en la Universidad de California Berkely y después en el Instituto Keck de Postgrado de las Facultades Claremont, la investigadora Kiana Aran ha dirigido el diseño y puesta a punto de un dispositivo que combina las propiedades del grafeno y la tecnología CRISPR para detectar, en cuestión de minutos, mutaciones genéticas concretas en muestras de ADN.

El dispositivo consiste en un transistor de grafeno sobre el que se han inmovilizado miles de complejos CRISPR. Cada complejo CRISPR está formado por una enzima Cas9 inactivada y un ARN guía diseñado para reconocer un fragmento específico del ADN.

Cuando se utiliza CRISPR como sistema de edición del genoma, ADN y complejos CRISPR están en solución y el ARN posiciona a la enzima nucleasa Cas9 en la región de interés a modificar. En el caso del nuevo dispositivo, el complejo CRISPR está inmovilizado sobre una superficie de grafeno, extremadamente sensible a moléculas cargadas, como el ADN.  Cuando se añade la muestra de ADN al dispositivo, si la región del genoma que se quiere detectar no está presente en la misma, no es reconocido por los complejos CRISPR y por lo tanto, no se une a estos y el ADN permanece libre en la solución. Si la secuencia diana está presente en ADN, el ADN se unirá al complejo CRISPR correspondiente a través de la región de interés, lo que crea una carga adicional en la superficie de grafeno que es detectada por el dispositivo y puede ser registrada e identificada. Así, pues la diferencia de carga eléctrica es lo que marca la presencia del ADN diana.

Hasta el momento, los investigadores han utilizado con éxito CRISPR-Chip, como se denomina el dispositivo, para detectar la presencia de mutaciones responsables de la distrofia muscular de Duchenne, y están desarrollando nuevos complejos que reconozcan mutaciones responsables de otros trastornos genéticos. 

CRISPR-Chip presenta varias ventajas. En primer lugar, no requiere la amplificación de ADN, ya que el grafeno es lo suficientemente sensible como para detectar la secuencia de interés directamente de la muestra. En segundo lugar, el análisis de la muestra se produce en cuestión de minutos, en un dispositivo de mano, que puede estacionarse en cualquier localización.

El equipo de investigadores reconoce que todavía es pronto para utilizar el dispositivo en un contexto clínico y será necesario un periodo de optimización. 

Link 

https://revistageneticamedica.com/2019/04/12/crispr-chip/

Referencia

Hajian R, et al. Detection of unamplified target genes via CRISPR–Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor. Nat Biom Eng. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41551-019-0371-x

By Pablo Alonso García (DGMol)

Curan la sordera genética causada por mutaciones en OTOF

Curan la sordera genética sustituyendo un gen defectuoso por uno sano

El trabajo se ha desarrollado sobre ratones que tenían una forma de sordera genética equivalente a una humana denominada OTOF. En los seres humanos, OTOF es un gen que codifica la proteína otoferlina, presente en el cerebro y en el oído interno. Esta proteína interviene en el mecanismo de neurotransmisión que hace posible que las señales nerviosas viajen desde el oído a la región del cerebro encargada de procesarlas. 

Se han encontrado mutaciones del gen OTOF que provocan la existencia de una molécula de otoferlina anómala, provocando la supresión de la liberación de neurotransmisores por la sinapsis auditiva primaria en respuesta a una señal de sonido, de forma que las fibras nerviosas auditivas no perciben la estimulación acústica. Estas mutaciones del gen OTOF pueden transmitirse a la descendencia.

 
La nueva investigación, dirigida por Saïd Safieddine, director de investigación en el CNRS, ha conseguido restaurar la audición en ratones que padecían esta sordera genética sustituyendo el gen dañado por uno sano. Para esto, usaron virus adenoasociados (AAV), que son muy simples, sólo tienen ADN lineal de cadena sencilla y pueden insertarse en las células sin infectarlas. Sin embargo, estos virus tienen una capacidad de almacenamiento limitada y no pueden acoger el gen que debe ser integrado para sustituir al gen OTOF, ya que tiene más nucleótidos de los que caben en el AAV. Para solucionar este problema se dividió la cadena de ADN del gen a integrar en dos mitades, se introdujeron por separado en las células de los ratones y allí se unieron naturalmente por un fenómeno de reparación genética favorecido por una propiedad del ADN de los virus AAV. Este proceso permitió la codificación natural de la otoferlina y la restauración de la audición en los ratones del experimento de forma permanente, ya que estas células no se renuevan a lo largo de la vida, ni en ratones, ni en humanos.

En los seres humanos el desarrollo del oído interno se completa en el útero, por lo que el inicio de la audición es a las 20 semanas de la gestación. Sin embargo, las formas genéticas de la sordera congénita se diagnostican durante el período neonatal. Esta circunstancia lleva a enfocar la terapia genética en modelos animales y a probarla después del inicio de la audición, para determinar si la sordera genética es o no reversible. Además, esta investigación ha demostrado que la terapia genética local en los ratones mutantes no solo previene la sordera cuando se administra a órganos auditivos inmaduros, sino que también restaura la audición de forma duradera cuando se administra en una etapa madura, lo que aumenta la esperanza de futuros ensayos de terapia génica.

link 
https://www.tendencias21.net/Curan-la-sordera-genetica-sustituyendo-un-gen-defectuoso-por-uno-sano_a45087.html
Referencia
Omar Akil, Frank Dyka, Charlotte Calvet, Alice Emptoz, Ghizlene Lahlou, Sylvie Nouaille, Jacques Boutet de Monvel, Jean-Pierre Hardelin, William W. Hauswirth, Paul Avan, Christine Petit, Saaid Safieddine, and Lawrence R. Lustig. Dual AAV-mediated gene therapy restores hearing in a DFNB9 mouse model.
https://www.pnas.org/content/116/10/4496

By Sara Matamoros (GMed)

Eliminación de un tipo de tumor de páncreas en ratones

Científicos españoles eliminan un tipo de tumor de páncreas en ratones
Mariano Barbacid ha presentado hoy los resultados de un estudio de ratones sobre el adenocarcinoma ductal de páncreas (ADP), una forma muy agresiva de este cáncer y muy resistente a los tratamientos que se dan en la actualidad.
Mediante el desarrollo de ratones genéticamente modificados, han sido capaces de evaluar el efecto terapéutico de las dianas moleculares e identificar algunos efectos tóxicos que podrían ocurrir al inhibir estas dianas.

En menos de un 10% de los pacientes, el tumor puede ser eliminado quirúrgicamente debido a que éste se encuentra localizado, pero en el resto de los pacientes (<95%) no es tan sencillo, ya que la mutación iniciadora tiene lugar en el oncogén KRAS, a medida que se desarrolla el tumor se acumulan otras mutaciones en genes supresores tumorales, como TRP53, CDKN2A y SMAD4. 
Las dianas implicadas en la señalización del oncogén KRAS son dos: el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y la quinasa c-RAF. 
La eliminación de cada una de estas dianas por sí sola no produjo ningún efecto, sin embargo, al eliminar ambas dianas simultáneamente, gran porcentaje de los tumores dejaron de crecer y desaparecieron semanas más tarde.
Aunque es una gran noticia en el avance para el tratamiento de esta enfermedad, no podrá dar el salto a los humanos en un futuro inmediato debido a que existen muy buenos inhibidores de EGFR, pero no los hay con capacidad de bloquear la quinasa c-RAF.
También hay que mencionar que no todos los tumores respondieron a esta terapia, debido a la gran heterogeneidad que presentan los ADPs.

link
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Cientificos-espanoles-eliminan-un-tipo-de-tumor-de-pancreas-en-ratones
Referencia
Blasco et al. Complete Regression of Advanced Pancreatic Ductal Adenocarcinomas upon Combined Inhibition of EGFR and C-RAF. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccell.2019.03.002

By Eduardo Romero (DGMol)

Identificación de las causas genéticas de la falta de sueño

Nueva investigación identifica las causas genéticas de la falta de sueño
Se ha descubierto varias partes de nuestro código genético que podrían ser responsables de causar una mala calidad y duración del sueño.
La colaboración internacional, dirigida por la Universidad de Exeter y publicada en Nature Communications, ha encontrado 47 vínculos entre nuestro código genético y la calidad, cantidad y oportunidad de cómo dormimos. El estudio examinó los datos de cerca de 90.000 participantes, que llevaban acelerómetros, los cuales son dispositivos usados ​​en la muñeca que registran los niveles de actividad continuamente. Los usaron de forma continua durante siete días.

Entre las regiones genómicas descubiertas se encuentra un gen llamado PDE11A. El equipo de investigación descubrió que una variante poco común de este gen afecta no solo cuánto tiempo duermes, sino también tu calidad de sueño. El gen ha sido identificado previamente como un posible objetivo farmacológico para el tratamiento de personas con trastornos neuropsiquiátricos asociados con la estabilidad del estado de ánimo y las conductas sociales.
El estudio además encontró que, entre las personas con la misma circunferencia de cadera, una circunferencia de cintura más alta resultó en menos tiempo para dormir, aunque el efecto fue muy pequeño.
También descubrieron que las regiones genéticas relacionadas con la calidad del sueño están relacionadas con la producción de serotonina, un neurotransmisor asociado con sentimientos de felicidad y bienestar. Se sabe que la serotonina desempeña un papel clave en los ciclos de sueño y está teorizada para ayudar a promover un sueño más profundo y reparador.
El grupo también encontró evidencia adicional de que el Síndrome de Piernas Inquietas está vinculado a un sueño más pobre debido a las variantes genéticas que encontraron asociadas a las medidas del sueño derivadas de los datos del acelerómetro.
link
http://www.exeter.ac.uk/news/research/title_711082_en.html
Referencia
Jones SE, et al. Genetic studies of accelerometer-based sleep measures yield new insights into human sleep behavior. Nat Comm. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09576-1

 By Jorge Redondo (DGMol)

Edición genómica para la epidermólosis bullosa

Edición genómica para la epidermólosis bullosa
La epidermólosis bullosa distrófica recesiva (o piel de mariposa) es una enfermedad rara de fragilidad cutánea caracterizada por la formación de ampollas generalizadas, fibrosis y predisposición al desarrollo de cáncer de piel. 
Esta enfermedad está causada por mutaciones en el gen COL7A1, que codifica para el colágeno 7 (proteína necesaria para la adhesión de la dermis y la epidermis). En España existe una alta prevalencia de una mutación localizada en el exón 80 del gen. 
Un estudio publicado en la revista Molecular Therapy ha demostrado la viabilidad de una estrategia de edición genómica de alta eficacia y seguridad con la herramienta CRISPR/Cas9 en modelos preclínicos de esta enfermedad. Con este estudio se ha conseguido corregir un porcentaje superior al 80% de las células del paciente, lo que permite sentar las bases para una rápida traslación a la clínica. 

En este estudio se ha aplicado la herramienta CRISPR/Cas9 para eliminar de las células madre de la piel del paciente el exón 80 del gen COL7A1 que contiene la mutación patogénica, dando lugar a células con una variante funcional de la proteína colágeno 7. 
El trasplante de una piel portadora de células de pacientes corregida empleando esta técnica ha demostrado que se puede regenerar un tejido normal en un modelo preclínico fidedigno de la enfermedad. 
Se ha trasplantado en la espalda de un ratón la piel de un paciente con EBDR, que recrea una piel con ausencia de la proteína colágeno 7. Las células madres de la piel del paciente adquieren la capacidad de producir colágeno 7 cuando se elimina el trozo de gen en el que se encuentra la mutación. La piel editada se trasplanta a un ratón y se observa que se corrige la enfermedad. 
Hasta el momento las herramientas moleculares CRISPR/Cas9 carecían de los niveles de eficacia necesarios para una aplicación clínica realista en células madres adultas. Además de su eficacia, esta estrategia resultó segura debido a la ausencia de efectos indeseables sobre el resto del genoma. 

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/09/edicion-genomica-epidermolisis/
Referencia
Bonafont J, et al. Clinically-relevant correction of Recessive Dystrophic Epidermolysis Bullosa by dual sgRNA CRISPR/Cas9-mediated gene editing. Molecular Therapy. 2019. Doi  https://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016%2819%2930093-0#%20

By Coral Sequedo Lima (GMed)

Caracterización clínica y mutacional de LLC

Caracterización clínica y mutacional de pacientes con leucemia linfocítica crónica con múltiples ganancias cromosómicas
Esta enfermedad se caracteriza por la acumulación tanto en la sangre, como en la médula y en el tejido linfático de linfocitos B maduros. La técnica que más se utiliza para determinar las anomalías cromosómicas es FISH. Entre las alteraciones más observadas tras un estudio citogenético, se encuentras deleciones del brazo largo del cromosoma 13, un cromosoma extra en el par 12 y la deleción del brazo largo del 11, así como la deleción del brazo corto del 17.
En la identificación de un subgrupo reducido de pacientes con la enfermedad, en los que se observa una ganancia de cromosomas y un mal pronóstico, encontramos que de 1359 pacientes estudiados, 7 tenían células tumorales con ganancias de cromosomas. Por tanto se concluye que éstos poseen un cariotipo de tipo hiperdiploide. Esta enfermedad es poco frecuente, pero presentan un mal pronóstico. Es asintomática al diagnóstico, seis de los siete pacientes afectados con hiperdiploidia necesitaron tratamiento durante la enfermedad. En general la mayoría de los pacientes no requieren tratamientos. 
Algunos de los genes involucrados en respuesta al daño del ADN presentan alteraciones genéticas. Antiguos resultados describen que la hiperdiploidía se relaciona con la inestabilidad genética por los defectos en el gen TP53, por ello en los estudios posteriores se analizó el perfil mutacional de los enfermos de LLC con hiperdiploidía.
Tras la utilización de las técnicas de secuenciación masiva, se concluyó que más de la mitad de las mutaciones habían sido descritas en genes previamente asociadas con mal pronóstico en la LLC (ATM,TP53 ,NOTCH1…). Otras de las conclusiones que se extrayeron del estudio fue que la mayoría tenían deleciones o mutaciones en genes como TP53 o ATM.Cuando se compararon las mutaciones del grupo de pacientes con hiperdiploidía y el grupo control, se observó un porcentaje mayor de enfermos con mutaciones genéticas en respuesta al daño del ADN y que por tanto podrían resultar en una mayor inestabilidad genómica en estos pacientes.
En la Unión Europea el número de enfermedades de éste tipo aumentará, debido a la elevada esperanza de vida de la población. Se realizaran más estudios de investigación para profundizar en neoplasias como LLC. En el caso del grupo de pacientes con LLC, la muerte sintética de las células tumorales sería lo más favorable para ellos.

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/08/leucemia-linfocitica-cronica/
Referencia
González-Gascón y Marín I, et al. 2016. Hyperdiploidy as a rare event that accompanies poor prognosis markers in CLL. European Journal of Haematology. doi: http://dx.doi.org/10.1111/ejh.12812.

By Juan Antonio Pérez Sánchez (GMed)

CRISPR & Alzheimer

La edición del genoma in vivo en neuronas alivia síntomas del Alzhéimer en un modelo en ratón

Se han desarrollado nanopartículas con el sistema  CRISPR- Cas9 para modificar las células nerviosas en ratones. Se trabajó con complejos nanoscópicos compuestos por un péptido anafiláctico y los componentes del CRISPR, esto daba lugar a la formación de complejos esféricos capaces de atravesar la membrana de las células neuronales. 
El estudio iba enfocado a inhabilitar el gen Bace1, el cual codifica una enzima necesaria para la síntesis de péptidos beta-amiloides. El acúmulo de estos compuestos se sabe que está relacionado con el Alzheimer. Los resultados en ratones normales fueron una disminución de la expresión de Bace1, por lo que  decidieron ver su efecto en ratones modelos para el Alzheimer, en este caso los complejos fueron inyectados directamente en el hipocampo (relacionado con  la memoria) . 
Al igual que en los ratones normales, la expresión del gen Bace1 en  ratones modelo para el Alzheimer también fue menor tras la aplicación de los nanocomplejos. 
Esto abre la vía de estudios sobre terapia génica en una enfermedad compleja como lo es el Alzheimer, aunque al tratarse de la técnica del CRISPR-Cas9 le edición del genoma sería irreversible por lo que hay muchos parámetros a tener en cuenta antes de realizar ensayos en humanos. 

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/05/crispr-alzheimer/
Referencia
Park H, et al. In vivo neuronal gene editing via CRISPR–Cas9 amphiphilic nanocomplexes alleviates deficits in mouse models of Alzheimer’s disease. Nat Neuros. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41593-019-0352-0

By Isabel Llano González (GMed)

Medicina personalizada para las GRINpatías

Medicina personalizada para las GRINpatías, una enfermedad neuropediátrica rara (PROYECTO PRECIPITA)

Las GRINpatías son un conjunto de condiciones neurológicas que alteran el desarrollo, formación y función del cerebro. Mutaciones en los genes GRIN provocan una alteración de la transmisión excitatoria (en la cual está implicado el aa glutamato, mediándola) y de sus funciones pertinentes. Este grupo de investigadores han conseguido determinar que estas mutaciones provocan un cambio en la función de los receptores NMDA, puede ser que disminuya su función o que la aumente considerablemente. En cualquier caso, esto da lugar a un desequilibrio en la transmisión sináptica afectando a la fisiología neuronal. Esta pequeña variación tiene sin embargo unas consecuencias muy graves, tales como: discapacidad intelectual severa, encefalopatías pediátricas severas, profunda hipotonía, crisis epilépticas, etc.
Los investigadores se centraron en esta línea de estudio, ya que les pareció tremendamente importante como de afectadas se encuentran la función neuronal, los canales iónicos y los receptores para neurotransmisores. Pero, al ser una enfermedad rara (con un bajo número de pacientes) y con alta tasa de pacientes pediátricos, creyeron importante desarrollar un proyecto para poder aumentar la posibilidad de diagnóstico y creación de terapias realmente eficaces y, por tanto, mejorar la calidad de vida de los pacientes y de sus familiares. El proyecto de los investigadores (“Barcelona GRIN network”) se basaba en la creación de un algoritmo predictivo que permita anticipar las consecuencias funcionales de estas mutaciones de los receptores NMDA que vayan siendo identificadas por los futuros investigadores. Por lo tanto, es un proyecto bastante generoso y enfocado también a largo plazo, que no sólo va dirigido a enfermos con mutaciones de GRIN sino también a pacientes que carecen de diagnóstico, ya que se investigaría el origen genético de su enfermedad. 
El problema es que, a pesar de poseer el conocimiento y equipamiento necesarios para llevar las investigaciones a cabo, se necesita contratar a personal capacitado. Por lo tanto, se requieren donaciones para poder contratar a personal capacitado para realizar las investigaciones pertinentes. 
La investigación que se podría en marcha en ese mismo momento sería para estudiar la incidencia de las mutaciones de los genes GRIN de pacientes pediátricos. Mediante complejas técnicas basadas en experimentos de electrofisiología (patch-clamp).

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/03/grinpatias/
Referencia
https://www.precipita.es/proyecto/medicina-personalizada-para-las-grinpatias-una-enfermedad-neuropediatrica-rara.html

By Andrea Paola Nuez  (GMed)

Síndrome de Opitz C

Síndrome de Opitz: nuevos avances para mejorar el diagnóstico genético de una enfermedad ultrarrara

Según afirman los expertos, en las enfermedades de éste calibre, la secuenciación juega un papel decisivo para el diagnóstico molecular y la exploración en aplicaciones terapéuticas.
En concreto las consecuencias de la enfermedad son tales como discapacidades físicas e intelectuales, siendo su base genética la dificultad del diagnóstico médico y la intervención terapéutica. En la revista Expert Opinion on Orphan Drugs, queda plasmado que esta enfermedad rara del neurodesarrollo puede considerarse un ‘síndrome privado’ de cada paciente.
La base genética no es igual en todas las personas que la manifiestan y además no se conoce el patrón de herencia de la misma. El uso de tecnologías de secuenciación masiva para alcanzar un diagnóstico genético preciso ha permitido conocer algunos de los genes implicados en la causa de la enfermedad, por ejemplo: ASXL1 y CD96.
Un estudio actual realizado por el Grupo de Genética Molecular Humana ha identificado dos mutaciones del gen PIGT en un paciente que en principio estaba diagnosticado con el Síndrome de Opitz C. En muchos casos el diagnóstico de un paciente a primera instancia puede ser incompleto y muy general.Este estudio realizado con la colaboración del Centro de Genética Clínica y la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) y otras, ha refinado el diagnóstico molecular para que así sea más preciso en lo que refiere a la causa real de la enfermedad.La participación de la UB ha sido muy importante en el campo del diagnóstico genético de la afectaciones del neurodesarrollo atribuidas a la enfermedad de OpitzC, como es la identificación de mutaciones genéticas asociadas al DPH1. Esta es una enfermedad que afecta a individuos diferentes de Malta y el Yemen.
En un estudio publicado en el European Journal of Human Genetics, se ha evaluado la capacidad enzimática de la forma natural y mutada DPH1, mediante un ensayo bioquímico y un modelo computacional de ésta proteína.
Dentro de los retos científicos juega un papel importante la secuenciación del exoma o whole en los familiares, así como la colaboración internacional.

Link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/04/sindrome-de-opitz/
Referencia
Urreizti R, et al. DPH1 syndrome: two novel variants and structural and functional analyses of seven missense variants identified in syndromic patients. Eur J Hum Gen. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41431-019-0374-9

By Juan A Pérez (GMed)

Información adicional (otros genes)
https://es.paperblog.com/encuentran-el-gen-causante-del-sindrome-de-opitz-4375448/

Terapia para Distrofia miotónica: Cugamicina

Nuevo tratamiento que reconoce y degrada repeticiones en ARN tóxico implicado en distrofia miotónica en ratones

La distrofia miotónica es una enfermedad rara producto de una excesiva repetición de una secuencia CTG del gen DMPK. Las personas sanas tienen entre 5 y 35 copias de dicha secuencia, mientras que los enfermos pueden tener desde 50 hasta 4000 repeticiones en los casos mas problemáticos. Entre otros síntomas destacan los problemas cardíacos y debilidad muscular fruto del acúmulo de proteínas incorrectamente plegadas.
Un grupo de investigadores en Florida han logrado sintetizar un fármaco, la Cugamicina, compuesta por una molécula de unión a la secuencia de RNA y bleomicina que se encarga de cortar la secuencia. De tal manera que elimina estas secuencias perniciosas pero mantiene intacta la parte sana del gen.
El fármaco fue probado en ratones con distrofia miotónica de tipo I con resultados significativos (casi un 50% de mejoría en la relajación muscular) sin causar efectos secundarios aparentes. También se demostró su eficacia en miotubos de tejido muscular humano, por lo que quizá en un par de años podremos paliar los síntomas de esta rara enfermedad hereditaria.

Link
https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2019/20190401-disney-muscular-dystrophy.html
Referencia
Alicia J. Angelbello et al Precise small-molecule cleavage of an r(CUG) repeat expansion in a myotonic dystrophy mouse model.
Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1901484116

By Álvaro Rasero (GMed)

Desarrollo de nuevas terapias contra la diabetes

Una anomalía genética clave para el desarrollo de nuevas terapias contra la diabetes

El descubrimiento de una nueva patología de origen genético causada por la deficiencia de una proteína revela nuevos mecanismos de regulación del metabolismo y con ello un nuevo enfoque de terapia para la diabetes.
Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO) estudiaron el caso de tres hermanos que presentaban anomalías metabólicas en sangre inusuales, vieron altos niveles de ácido láctico y niveles muy bajos de metionina. El tratamiento clínico permitió controlar los niveles de ácido láctico, pero se desconocía las causas de las anomalías.
Hace poco la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y expertos del Instituto Karolinska (Suecia) realizaron un análisis genético que determinó la mutación en el gen que codifica para la proteína TXNIP. Es una proteína relacionada con el sistema de la tiorredoxina, sistema de protección frente al estrés oxidativo y necesario para la síntesis y mantenimiento de nuevo material genético. 
Esta mutación provoca la ausencia total de TXNIP y nunca había sido vista en humanos. En modelos animales se vio que podría ser una diana para el tratamiento de la diabetes, ya que el exceso de TXNIP esta asociado con problemas en la regulación de los niveles de azúcar en sangre.
Los investigadores usaron células aisladas de pacientes para examinar el sistema de la tiorredoxina y la capacidad de las células para metabolizar el azúcar. Determinaron que la ausencia de TXNIP conducía a un fallo general en el metabolismo del azúcar, concretamente en el uso del piruvato por parte de las mitocondrias. En próximos estudios los investigadores profundizarán en los efectos de la ausencia de TXNIP en los niveles del aminoácido metionina, e intentarán averiguar si hay alguna conexión entre los niveles de metionina y el metabolismo de glucosa.
El análisis detallado de las mitocondrias de las células de los pacientes reveló diferencias en su capacidad de utilización de distintos combustibles, pero sin afectar a su morfología y distribución.

Link
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Una-anomalia-genetica-clave-para-el-desarrollo-de-nuevas-terapias-contra-la-diabetes
Referencia
Yurika Katsu-Jiménez, Carmela Vázquez-Calvo, Camilla Maffezzini, Maria Halldin, Xiaoxiao Peng, Christoph Freyer, Anna Wredenberg, Alfredo Giménez-Cassina, Anna Wedell and Elias S.J. Arnér. Absence of TXNIP in human gives lactic acidosis and low serum methionine linked to deficient respiration on pyruvate. Diabetes. Doi: 10.2337/db18-0557 

By Verónica Flores (DGMol)

Dos variantes genéticas determinan cómo los patógenos interactúan con el sistema inmunológico

Descubren por qué algunos niños son más propensos a la faringitis

Investigadores del instituto de Inmunología la Jolla (LJI) has descubierto la causa por la que algunos niños son más propensos a infección estreptocócica del grupo A o amigdalitis estreptocócica, que afecta a unas 600 millones de personas cada año. Algunos niños son propensos a la infección repetida y las investigaciones sugieren que la amigdalitis es una enfermedad multifactorial en la que se combinan aspectos inmunológicos y susceptibilidad genética permitiendo que el estreptococo A invada continuamente a ciertos individuos. 

Esta amigdalitis es una de las principales causas de extracción de las amígdalas en niños, además, datos sugieren que esta enfermedad aumenta el riesgo de enfermedades del tracto respiratorio superior a largo plazo. La faringitis estreptocócica se trata fácilmente con antibióticos pero, si no se diagnostica, puede llevar a complicaciones graves. "En Estados Unidos, rara vez vemos las consecuencias de no tratar estas infecciones", señala la especialista de enfermedades infecciosas Jennifer Dan. "Pero la faringitis recurrente es una gran preocupación en los países en vías de desarrollo porque los niños que no reciben antibióticos tienen un riesgo real de desarrollar fiebre reumática aguda o cardiopatía reumática, que es una causa importante de cardiopatía adquirida entre los adultos jóvenes en el mundo”.
Para descubrir por qué la recurrencia en ciertos niños los investigadores analizaron las amígdalas de niños con faringitis recurrentes y niños que se extirparon las amígdalas por otros motivos. Vieron una disminución significativa de los linfocitos B en los niños con faringitis recurrentes así como centros germinales más pequeños. En los centros germinales es donde los linfocitos B se unen a los linfocitos Th para comenzar la respuesta inmune. Todo esto se asocia a una respuesta de anticuerpos deficiente para la exotoxina pirogénica estreptocócica o SPE, una toxina presente en el genoma del Streptococcus A. 
Entre los niños con amigdalitis por Streptococcus del grupo A recurrente, la enfermedad era probable que se desarrollara en la familia, lo que sugiere un componente hereditario. Las pruebas revelaron dos variantes genéticas específicas en los antígenos leucocitarios humanos (HLA), que determinan cómo los patógenos interactúan con el sistema inmunológico: se asociaron con una mayor susceptibilidad a la amigdalitis recurrente.  Por tanto, tener una vacuna que prepare el sistema inmunológico por adelantado podría estimular una respuesta inmune protectora que pueda prevenir los ataques recurrentes de amigdalitis. 

Link 
https://www.tendencias21.net/Descubren-por-que-algunos-ninos-son-mas-propensos-a-la-faringitis_a45058.html
Referencia
Recurrent Group A streptococcus tonsillitis is an immunosusceptibility disease involving antibody deficiency and aberrant T follicular helper cells. J. M. Dan et al. Science Translational Medicine, 6 February 2019. DOI: 10.1126/scitranslmed.aau3776.

By Sara Fernández (DGMol)

Mutaciones de PSEN1 y enfermedad de Alzheimer

Mutaciones de PSEN1 y enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer (EA), es la causa más frecuente de demencia, y a día de hoy no hay un tratamiento efectivo para la misma. En un pequeño porcentaje, la EA viene causada por mutaciones genéticas en la Preselina 1 (PSEN1), Preselina 2 (PSEN2), o en la proteína precursora de amieloide (APP), que presentan un patrón de herencia autosómica dominante. 

En el primer grupo familiar que sufría de EA genética, ésta estaba causada por la mutación Glu280Ala en PSEN1. Sin embargo, quince años después, los investigadores del grupo de Neurociencias de Antioquia identificaron otro grupo familiar con demencia precoz pero con una mutación que hasta el momento no había sido reportaba (Ile416Thr).  Tras esto, se procedió a evaluar a todos los miembros de la familia. Entre los 93 individuos evaluados se detectaron 26 portadores de la mutación en el codón 416 (Ile416Thr), 4 de ellos presentaban deterioro cognitivo leve y 8 demencia. Además, se vio que la penetrancia de la enfermedad era dependiente de la edad. Aplicando los criterios del Colegio Americano de Genética Médica, se encontró que hay evidencia fuerte para concluir que esta mutación es causante de EA. 
Para confirmar el diagnóstico de EA se hizo un estudio de Tomografía por Emisión de Positrones (PET) amieloide y PET Tau a 3 miembros de la familia, 2 portadores asintomáticos y 1 no sintomático, y este evidenció de nuevo que la patología responsable de la demencia en esta familia es la EA. 
Para identificar el origen genético de la variante Ile416Thr se realizó una secuenciación genómica de 31 individuos, distribuidos en 9 no portadores, 12 portadores asintomáticos y 10 portadores sintomáticos. Alrededor del locus de PSEN1 se encontró una combinación de alelos compartida por los 22 portadores y ausente en los no portadores. Haciendo una comparación de estos datos con los datos obtenidos en el proyecto 1000 genomas, se asoció la variación de PSEN1 en el codón 416 con la población africana. 

Link
https://revistageneticamedica.com/2019/03/28/alzheimer-psen1/
Referencia 
Ramirez Aguilar L, et al. Genetic origin of a large family with a novel PSEN1 mutation (Ile416Thr). Alzheimers Dement. 2019 Feb 8.

By Miguel Leal (DGMol)

Una terapia génica restaura la visión en ratones

Una terapia génica restaura la visión en un modelo de ceguera en ratón

Se ha restaurado parcialmente la visión de ratones ciegos con una terapia génica en la cual se introducía el gen de una opsina en el humor vítreo del ojo, haciendo fotosensible a las células supervivientes que tenían en la retina. 
Investigadores de la Universidad de California Berkeley trabajaron con ratones con una pérdida progresiva de las células fotorreceptoras, normalmente esta pérdida está asociada a una degeneración macular por la edad o por la retinosis pigmentaria. También la ceguera está asociada en muchos casos a las células ganglionares que se encuentran en la zona interna de la retina, por lo que se ha tratado de restaurar la funcionalidad de  a los conos y los bastones que estaban afectados. 
La terapia consiste en la introducción de adenovirus inactivos que llevaban un gen que codifica para una proteína fotosensible (opsinas). El equipo trabajó con ratones mutantes para el gen PDE-6-β causante de la muerte progresiva de células fotorreceptoras. De esta forma las opsinas se expresaban en sus células y hacía que fuesen  fotosensibles a cierta longitud de onda (luz amarillo-verde), los resultados del experimento fueron los esperados: recuperación parcial de la visión.  
Esto abre la posibilidad de crear nuevas líneas de investigación orientadas al tratamiento de pacientes humanos con dicha terapia genéticas. Aunque también hay que tener en cuenta que la degeneración macular está asociada a la edad, factores genéticos y ambientales. Y que la retinosis pigmentaria puede originarse por combinación de distintos trastornos hereditarios, lo cual hace que cada terapia génica  se tenga que adaptar a cada caso concreto (pequeñas modificaciones según el paciente a tratar).

link
https://revistageneticamedica.com/2019/04/01/terapia-genica-ceguera/

Referencia
Berry MH, et al. Restoration of high-sensitivity and adapting vision with a cone opsin. Nat Comm. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09124-x

By Isabel Llano (GMed)

Amplificación de ADN mediante el sistema CRISPR

Amplificación de ADN mediante el sistema CRISPR
Numerosas técnicas analíticas necesitan amplificar el fragmento de ADN de interés hasta alcanzar una concentración determinada para poder ser utilizadas con éxito. La técnica de PCR es una amplificación cíclica dirigida por oligonucleótidos de ADN o cebadores que se unen al ADN y delimitan la región de interés a amplificar. En cada ciclo de amplificación se aumenta la temperatura para separar las cadenas de ADN y se disminuye de nuevo para que se unan de nuevo los cebadores y la polimerasa pueda sintetizar nuevas cadenas. Estos cambios de temperatura deben ser precisos para garantizar que la amplificación se realiza de forma específica.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Shanghai en China acaba de desarrollar una alternativa a la amplificación del ADN por PCR. La nueva técnica está basada en el mismo mecanismo de defensa bacteriano del que deriva el sistema CRISPR de edición del genoma, no requiere cambios de temperatura y puede llevarse a cabo a 37ºC, lo que podría facilitar la amplificación del genoma fuera de los laboratorios.
CRISPR deriva de un sistema de defensa inmunitario bacteriano por el que las bacterias incorporan en su genoma pequeños fragmentos del ADN de los agentes víricos que las han atacado. Cuando la bacteria entra en contacto de nuevo con estos virus, los fragmentos de ARN producidos de su ADN guían a enzimas especializadas en cortar ADN hacia el ADN de los virus, que es cortado y por tanto eliminado. 
¿Cómo funciona la amplificación del ADN basada en CRISPR?
Por una parte, los investigadores han desarrollado una nueva versión de Cas9 que en lugar de cortar la hebra de ADN por completo introduce un único corte en una de las cadenas. Además, la especificidad para amplificar un fragmento de ADN viene mediada por los dos ARNs guía que se unen a Cas9 para formar dos complejos diferentes. Los últimos componentes son una enzima polimerasa que puede sintetizar ADN a 37ºC y dos pequeños oligonucleótidos de ADN conocidos complementarios a los extremos de la secuencia de interés que actuarán como cebadores extra.
La amplificación funciona de la siguiente forma: en primer lugar, los complejos Cas9-ARN localizan la región a identificar, se unen a ella e introducen un corte en una de las hebras de ADN; a continuación, la enzima polimerasa empieza a sintetizar ADN a partir del primer corte, desplazando durante el proceso la antigua hebra de ADN, hasta que esta es liberada al alcanzar el segundo punto de corte. La nueva cadena sintetizada volverá a sufrir cortes y a ser liberada y las cadenas liberadas pueden actuar como moldes para rondas sucesivas con los cebadores extra, aumentando de forma exponencial el número de moléculas amplificadas.
Los investigadores han utilizado esta técnica de amplificación con ADN bacteriano y han estimado que la técnica permite detectar y amplificar 2 copias de ADN en un volumen de 20 microlitos.
Aunque todavía queda por confirmar su eficacia en todo tipo de ADN y su adaptabilidad a todo tipo de laboratorios, el nuevo método de amplificación de ADN podría resultar de gran utilidad cuando no se dispone de un termociclador al uso, especialmente en la detección de ácidos nucleicos específicos. “Considerando su superior sensibilidad y especificidad, así como su simpleza de implementar, rapidez y rasgos isotérmicos, Cas9nARN muestra gran potencial para convertirse en un ensayo rutinario para la detección cuantitativa de ácidos nucleicos en estudios básicos y aplicados”, concluyen los investigadores.

link
https://revistageneticamedica.com/2019/03/29/pcr-crispr/
Referencia 
Ting Wang, Yong Liu, Huan‐Huan Sun, Bin‐Cheng Yin and Bang‐Ce Ye. An RNA‐Guided Cas9 Nickase‐Based Method for Universal Isothermal DNA Amplification.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201901292

By Pablo Alonso García (DGMol)

DLST un nuevo gen implicado en el desarrollo de un tumor endocrino

Descrito un nuevo gen implicado en el desarrollo de un tumor endocrino raro

Investigadores del CNIO han relacionado las mutaciones del gen DLST, involucrado en la respiración celular, con el desarrollo de paragangliomas y feocromocitomas. Este gen se ha incluido ya en el panel de diagnóstico genético para la detección temprana de la enfermedad.
Los paragangliomas y feocromocitomas son tumores neuroendocrinos muy raros: se dan tan solo 3-8 casos por cada millón de habitantes. También son los tumores más heredables: si de forma general se dice que el cáncer es hereditario en un 5-10%, los paragangliomas son heredables en un 35-40%.
Se sabe que buena parte de estos tumores se originan a partir de mutaciones en algunos de los genes implicados en el ciclo de Krebs, proceso por el cual las células respiran y obtienen energía. Ahora, se ha descubierto un nuevo gen implicado en este ciclo, DLST, que da lugar a la enfermedad cuando está mutado.
El hallazgo permitirá ampliar el número de familias susceptibles de desarrollar estos tumores que se podrán beneficiar de programas de prevención, detección temprana y seguimiento.
Mercedes Robledo, jefa del Grupo de Cáncer Endocrino Hereditario del CNIO y del Grupo U706 del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), explica que aparte de la cirugía, no hay ningún tratamiento aprobado por las agencias europeas ni americanas.
Por ello, de cara a poder buscar terapias, es muy importante ir descubriendo todos los genes y las rutas moleculares implicadas en la enfermedad. Una vez realizado el hallazgo, el papel es conocer qué porcentaje de pacientes se explican por este gen y se podrían ver beneficiados de tratamientos que se desarrollen en el futuro.

Link
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Descrito-un-nuevo-gen-implicado-en-el-desarrollo-de-un-tumor-endocrino-raro
Referencia
Laura Remacha et al.: Recurrent germline DLST mutations in individuals with multiple pheochromocytomas and paragangliomas. The American Journal of Human Genetics, 2019. DOI: https://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(19)30062-X

By Fabiola Villa (GMed)