En las enfermedades autoinmunes que afectan a millones de personas, los investigadores a identificar los riesgos genéticos, teléfonos culpables

Marcha 26, 2016 Admin Salud 0 21
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Un equipo de científicos de la Universidad de California en San Francisco, el Instituto Broad del MIT y Harvard y la Escuela de Medicina de Yale ha desarrollado una nueva herramienta matemática para profundizar en las bases de datos de ADN existen. De este modo se descubrió que algunas variaciones de ADN, cuando se hereda, pueden contribuir a la enfermedad.

La aplicación de su método de análisis de datos de estudios previos de 21 enfermedades autoinmunes diferentes, el equipo de investigación tiene el conocimiento científico en profundidad de la base genética de una amplia gama de estos trastornos. También encontraron que las células inmunes más específicas responsables de enfermedades. Su estudio fue publicado en línea el 29 de octubre 2014 en la revista Nature.




Los investigadores examinaron una gran cantidad de datos de 39 estudios a gran escala los llamados estudios de asociación de genoma completo (GWAS). Equipos de científicos en los últimos años han llevado a cabo GWAS - típicamente reclutar a miles de participantes en el estudio - para identificar grandes bloques de ADN en el genoma humano en el que las variantes genéticas han sido implicados como factores de riesgo para enfermedades comunes. Sin embargo, el examen de los datos GWAS hasta ahora ha demostrado raramente proteínas alteradas, como sorprendentemente pocos variantes genéticas que codifican proteínas dentro de estas vastas áreas de ADN se han asociado con la enfermedad en cuestión.

En cambio, los riesgos genéticos identificados por GWAS más a menudo parecen estar asociados con cambios en el ADN que no residen dentro de los genes. La naturaleza de este riesgo ha desafiado la comprensión hasta la fecha, lo que alimentó la percepción de que algunos beneficios médicos hasta ahora han surgido de los estudios a gran escala de la variación genética humana llevada a cabo a raíz de la primera Proyecto Genoma Humano.

En el nuevo estudio, los investigadores encontraron que la presencia de variantes genéticas específicas en diferentes enfermedades autoinmunes puede alterar los patrones de actividad genética en formas particulares que afectan a las funciones del sistema inmunológico. Esto fue así a pesar del hecho de que las variantes genéticas no están dentro de los genes.

Por sus hallazgos, los investigadores desarrollaron el software y las técnicas utilizadas secuenciación de próxima generación para sondear características "epigenética" de las células inmunes especializadas, en las que se ve influenciado la actividad de los genes sin cambiar la secuencia de ADN en sí dentro genes involucrados.

El grupo encontró que la mayoría de los cambios en el ADN clave asociados con enfermedades autoinmunes se producen en bits funcionales de ADN conocidas como "potenciadores".

Aunque el ADN existe dentro de las células hasta que, moléculas filamentosas, el ADN puede plegarse sobre sí misma con el apoyo de las proteínas estructurales del cromosoma, de modo que una pieza de ADN puede interactuar con otro. Enhancers se pliegan de este modo para unirse a los interruptores de ADN que activan genes. En general, los potenciadores identificados en el Estudio de la Naturaleza como jugar un papel en la enfermedad autoinmune son secuencias de ADN que no coinciden con la secuencia de ADN motivos considerado previamente potenciadores esenciales, y hasta ahora no han sido considerados como teniendo un papel funcional.

"Una vez más, la investigación está revelando un nuevo significado en el mundo de ADN una vez considerado como chatarra - corto secuencias de ADN aparentemente al azar que en realidad sirven un papel importante en la fisiología humana", dijo Alex Marson, MD, PhD, UCSF Sandler Facultad Fellow y el autor correspondiente para el estudio.

Laboriosamente potenciadores de cartografía de células inmunes especializadas, y los patrones de vía de la activación del gen alterado que el resultado de la presencia de variantes que se encuentran en los estudios GWAS, los investigadores identificaron patrones de actividad dentro de los tipos de genoma y de células asociada con enfermedades autoinmunitarias. Muchas enfermedades autoinmunes se han asociado con las células inmunes conocidas como T ayudantes. Los autores sugieren que la variación genética puede ser sintonizar la respuesta de estas células inmunes a los estímulos en su entorno para aumentar el riesgo de autoinmunidad.

Marson ha iniciado la colaboración científica, mientras que él era un estudiante de MD/PhD de Harvard y el MIT, y residente de medicina de Brigham y el Hospital de Mujeres, la asociación con los científicos de alto nivel para el estudio: Bradley Bernstein, MD, PhD, miembro asociado del Instituto Broad y profesor de patología en la Universidad de Harvard, y David A. Hafler, MD, profesor de neurología e inmunología, y presidente del Departamento de Neurología de la Universidad de Yale. Marson y Kyle Kai-Cómo Farh, MD, PhD, un genetista clínico y el becario postdoctoral con el Instituto Broad, son co-autores primero de la Naturaleza.

Entre otras revelaciones, el nuevo estudio vincula fuertemente la causa de la EM para el sistema inmunológico, no variantes genéticas asociadas con el sistema nervioso. Según Hafler, los resultados proporcionan pruebas definitivas de que la esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmune, y que el sistema inmunológico juega el papel principal. "Esto es muy consistente con las nuevas terapias para la esclerosis múltiple que trabajamos en el sistema inmunológico, lo que sugiere que por fin tenemos un buen control sobre las causas de la esclerosis múltiple", dijo Hafler.

La nueva capacidad de asociar variantes genéticas específicas, por una parte, con los circuitos de las células que controlan la actividad de los genes y alterar la fisiología de tipos específicos de células inmunes en el otro permitirá a los investigadores médicos para dirigir la intervención terapéutica con mayor precisión en las enfermedades autoinmune, con el fin de amortiguar fired- aberrante de las respuestas inmunes, de acuerdo con Marson.

En su laboratorio de la UCSF, Marson tiene la intención de investigar más profundamente cómo estas variantes de ADN potenciadores identificados recientemente afecta a las células, y cómo sus efectos patógenos pueden ser mitigados por las manipulaciones de ADN realiza utilizando la tecnología de edición gen conocido como CRISPR.

Los Institutos Nacionales de Salud y la National Multiple Sclerosis Society proporcionan fondos para el estudio.

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