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)