Ahora, investigadores del laboratorio Cold Spring Harbor en Nueva York (EE.UU.) han creado ratones con anomalías genéticas que imitan las que se observan en humanos con estos desórdenes, lo que debería facilitar el estudio del papel de la genética en el desarrollo del cerebro.
En 2008 varios grupos de investigación identificaron una sección del ADN en el cromosoma 16 que parecía tener importancia en el desarrollo del cerebro humano. Si esta sección estaba borrada, se asociaba con el autismo y los retrasos en el desarrollo y si había copias de más, esto se asociaba con el autismo y la esquizofrenia.
El nuevo modelo de ratón debería permitir a los científicos evaluar los efectos de variaciones genéticas en distintas fases del desarrollo, empezando en el útero. Se espera que estos experimentos proporcionen nuevas pistas sobre la biología del autismo y la esquizofrenia y, posiblemente, identifiquen nuevas pruebas que podrían ayudar a los médicos a diagnosticar estas enfermedades. ”Estamos especialmente interesados en encontrar biomarcadores tempranos para estos desórdenes”, explica Alea Mills, autora principal del nuevo estudio, que apareció este martes en los anales de la Academia Nacional de Ciencia.
Los investigadores usaron una técnica genética relativamente nueva denominada ingeniería de cromosomas para encontrar el equivalente en los ratones de la sección relevante del cromosoma 16. Después usaron métodos estándar para generar ratones a los que bien les faltaba dicha sección, bien tenían copias de más de la misma.
La ausencia de esta sección parece tener efectos más graves que la duplicación de la misma, algo coherente con las observaciones médicas en humanos. Aproximadamente la mitad de los ratones sin la sección murieron poco después de nacer, lo que sugiere que esta sección del cromosoma es fundamental para del desarrollo. Aún no se sabe si esta ausencia también contribuye a la mortalidad infantil en los humanos.
Los ratones sin esta sección también mostraron comportamientos asociados con el autismo, como movimientos restringidos y repetitivos y déficit de sueño. Al sacar imágenes por resonancia magnética a los ratones, descubrieron que la ausencia de la sección estaba asociada con un aumento del volumen de varias zonas de cerebro, especialmente el hipotálamo, la región de cerebro que regula los patrones de alimentación y sueño. Los ratones con la sección duplicada tendían a tener zonas del cerebro más pequeñas en comparación con el grupo de control, pero el efecto era menos pronunciado.
El siguiente paso para Mills y sus colegas es averiguar los mecanismos que subyacen bajo las diferencias de comportamiento y anatómicas que observaron. La mayoría de los modelos de ratón se crean manipulando un único gen, pero las versiones humana y de ratón de esta sección del cromosoma 16 contienen cada una más de 20 genes y no está claro cuáles son los más importantes. “Va a haber que depurar esta zona y dejarla en menos genes”, afirma David Miller, investigador de genética en el Hospital Infantil de Boston (EE.UU.) que ha estudiado la ausencia de la sección del cromosoma 16 en humanos, pero que no ha participado en este estudio.
Con este objetivo, Mills y su equipo están trabajando en dividir la sección cromosómica en partes más pequeñas y crear subgrupos con su ausencia y duplicación en ratones. Estudiar las interacciones de tantos genes será un reto, pero quizá sea necesario para comprender desórdenes tan complejos y heterogéneos como el autismo y la esquizofrenia. Muchos hospitales, entre ellos el Infantil de Boston, ya tienen una prueba que detecta duplicaciones o ausencias de secciones en el cromosoma 16. “El truco es saber qué significa cuando las encuentras”, afirma Miller.