💡 Resumen (TL;DR):
- Científicos identificaron los genes BACH1, PKNOX1 y GABPA como reguladores maestros que interrumpen el desarrollo neuronal.
- El síndrome de Down afecta a 1 de cada 700 recién nacidos y comparte rutas biológicas con el Alzheimer.
- Pruebas en células cultivadas lograron reducir la hiperactividad de estos genes, abriendo la puerta a futuros tratamientos clínicos.
Un equipo internacional de científicos descubrió tres genes hiperactivos en el cromosoma 21 que actúan como reguladores maestros en los cambios cerebrales asociados al síndrome de Down. El hallazgo, publicado en la revista Nature Medicine, ofrece la primera explicación molecular detallada de cómo un cromosoma extra altera el aprendizaje y la memoria en los seres humanos.
Investigadores de la Duke-NUS Medical School en Singapur y el Imperial College London identificaron los factores de transcripción BACH1, PKNOX1 y GABPA. Estos componentes funcionan como centros de control sensibles a la dosis genética.
Cuando estos tres genes se sobreexpresan en las células cerebrales, provocan una reacción en cadena que interrumpe a cientos de otros genes encargados del desarrollo neuronal. Antes de este estudio, la ciencia no había vinculado a ninguno de los tres como impulsores clave de la condición.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo aplicó análisis genómico de células individuales en tejido cerebral fetal. Así construyeron el atlas molecular más detallado hasta la fecha sobre la corteza cerebral en desarrollo con síndrome de Down.
Reversión genética en el laboratorio
El equipo probó una solución biológica directa para corregir la actividad genética interrumpida. Utilizaron oligonucleótidos antisentido, unas cadenas sintéticas cortas de material genético diseñadas para bloquear o reducir la actividad de genes específicos.
Al aplicar este método para “bajar el volumen” de los tres factores de transcripción hiperactivos en células progenitoras neurales humanas cultivadas en laboratorio, los investigadores documentaron una restauración parcial de los patrones de expresión genética típicos.
“Al identificar reguladores genéticos clave y demostrar que su actividad puede ajustarse en células cerebrales humanas, proporcionamos una base para futuras investigaciones sobre el síndrome de Down”, afirmó el Dr. Michael Lattke, autor principal del estudio en el Departamento de Ciencias del Cerebro del Imperial College London.
Por su parte, el profesor Vincenzo De Paola, autor senior de Duke-NUS, explicó que analizar “células individuales a una escala y profundidad sin precedentes” permitió al equipo de investigación descubrir “mecanismos moleculares no resueltos previamente” que subyacen a la condición.
El nexo con la enfermedad de Alzheimer
El síndrome de Down afecta a 1 de cada 700 nacidos vivos y representa la causa genética más común de discapacidad intelectual a nivel mundial.
También es el origen genético principal de la enfermedad de Alzheimer. Esto ocurre porque el cromosoma 21 contiene el gen responsable de producir la proteína precursora amiloidea, un elemento central en el desarrollo de este tipo de demencia.
El equipo de investigación ya registró una patente basada en sus métodos. Actualmente utilizan modelos neuronales humanos avanzados para comprobar si normalizar estos tres genes permite que las células cerebrales formen conexiones de manera correcta, el primer paso clínico para combatir el daño celular antes de que se vuelva irreversible.
