Durante años, uno de los grandes desafíos en la investigación del autismo ha sido entender cómo cientos de genes distintos pueden provocar efectos similares en el cerebro. Ahora, un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Yale encontró una posible respuesta: muchos de esos genes terminan alterando las mismas rutas biológicas neuronales.
El hallazgo fue publicado en la revista Nature Neuroscience y podría cambiar la forma en que se investigan los trastornos del neurodesarrollo, incluido el autismo.
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Hasta ahora, los científicos han identificado más de 100 genes asociados al autismo, pero esa cifra sigue creciendo rápidamente. Según la investigadora Kristen Brennand, profesora de Psiquiatría en la Facultad de Medicina de Yale, el número podría llegar pronto a los 250 genes gracias al aumento de estudios genéticos y bases de ADN disponibles.
El problema era que cada nuevo descubrimiento hacía más difícil responder una pregunta central: cómo tantos genes diferentes podían producir alteraciones parecidas en el desarrollo cerebral.
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La nueva investigación encontró que esos genes “convergen” en un mismo conjunto de rutas neuronales relacionadas con funciones clave del cerebro.
El “punto de encuentro” de los genes
Para el estudio, el equipo utilizó Crispr, una herramienta de edición genética, para desactivar 23 genes asociados a trastornos del neurodesarrollo en células cerebrales humanas.
Luego se analizó cómo esas alteraciones modificaban la actividad genética durante distintas etapas del desarrollo del cerebro.
Los investigadores descubrieron que muchos de los genes producían efectos similares a medida que las neuronas maduraban. Antes de eso, todos parecían afectar las mismas vías biológicas relacionadas con:
- La comunicación entre neuronas.
- La regulación de la expresión genética.
- La función mitocondrial, encargada de producir energía celular.
Ese hallazgo es importante porque desplaza el foco de los genes individuales a los mecanismos compartidos.
“Ha sido realmente difícil identificar qué causa el autismo”, explicó Brennand. “Esta investigación nos da un nuevo objetivo de estudio: no los genes en sí mismos, sino la manera en que convergen en las mismas rutas neuronales”.
Por qué podría cambiar los tratamientos
Según los investigadores, este descubrimiento abre la posibilidad de desarrollar tratamientos dirigidos a esas rutas comunes, en lugar de intentar crear una terapia distinta para cada mutación genética.
En otras palabras, diferentes causas genéticas podrían terminar siendo tratadas a través de un mismo mecanismo biológico.
Para probar esa hipótesis, otro equipo de Yale utilizó peces cebra modificados genéticamente para portar algunas de las mutaciones asociadas al autismo y otros trastornos del neurodesarrollo.
Los científicos probaron medicamentos diseñados para contrarrestar las alteraciones en esas rutas neuronales y encontraron que varios mejoraron anomalías conductuales en los peces.
Aunque los resultados todavía son preliminares y están lejos de convertirse en tratamientos clínicos para personas, los investigadores consideran que ofrecen una primera evidencia de que intervenir en esas vías compartidas podría tener potencial terapéutico.
El futuro de la investigación del autismo
Brennand comparó el estado actual de la investigación del autismo con los primeros años de la genética del cáncer.
“Nos gusta decir que estamos entre 20 y 30 años detrás de la investigación del cáncer”, señaló. “Los investigadores descubren genes asociados al cáncer desde la década de 1980 y nosotros encontramos genes asociados al autismo desde alrededor de 2010. Pero estamos avanzando”, añadió.
La investigadora incluso planteó que, en el futuro, podrían existir medicamentos o suplementos preventivos tan seguros como el ácido fólico, utilizado durante el embarazo para reducir defectos del tubo neural.
Por ahora, el estudio no significa que los científicos hayan encontrado una causa única del autismo, pero sí aporta una nueva explicación sobre cómo distintas mutaciones genéticas pueden terminar afectando el cerebro de maneras similares. (I)