BARCELONA, 16 abr. (EUROPA PRESS) -
Un estudi de la Universitat de Ginebra, amb la participació del Centre de Regulació Genòmica (CRG) de Barcelona, explica com la presència d'un tercer cromosoma 21 pot influir l'expressió d'altres gens al genoma, causant una varietat de patologies.
El treball, que publica 'Nature', serveix per donar llum a l'encara desconegut mecanisme exacte responsable de molts símptomes associats a la síndrome de Down, que segueix sense entendre's completament, tot i les nombroses investigacions realitzades.
La hipòtesi del "desequilibri de la dosi gènica" postula que la presència d'un tercer cromosoma 21 pot influir l'expressió d'altres gens al genoma, i és que aquest material genètic extra pot interrompre el procés de descodificació de la informació en els gens i, d'aquesta manera, modificar les funcions cel·lulars normals.
Basats en aquesta hipòtesi, diversos grups d'investigació han intentat, sense èxit fins ara, identificar els canvis en l'expressió gènica en les cèl·lules amb trisomia i relacionar-los amb els símptomes dels pacients.
Com l'expressió dels gens és diferent en cada persona, és molt difícil discernir entre els canvis exclusivament relacionats amb la trisomia 21 i aquells deguts a la variació natural que existeix entre individus.
El laboratori dirigit per Stylianos Antonarakis de la Universitat de Ginebra va estudiar això en el cas de bessons amb la mateixa composició genètica, tenint un d'ells una còpia extra del cromosoma 21.
Per comparar els diferents nivells d'expressió gènica entre els bessons, els investigadors van utilitzar les últimes eines biotecnològiques disponibles, com per exemple, les tècniques de seqüenciació d'alt rendiment, en col·laboració amb diversos laboratoris d'Estrasburg, Seattle, Amsterdam i la participació del CRG.
Així, han estat capaços d'eliminar l'efecte de les variacions entre els individus i identificar aquells canvis ocasionats exclusivament per la trisomia 21.
Els investigadors han assenyalat que l'expressió dels gens localitzats en altres cromosomes (fora del cromosoma 21) era bastant diferent en les cèl·lules trisòmiques.
"Aquest resultat ha estat una veritable sorpresa; això suggereix que un petit cromosoma té una gran influència a la resta del genoma", ha afirmat Audrey Letourneau, una de les autores de l'estudi.
En termes generals, els cromosomes estan dividits en dominis que contenen gens amb una semblant producció d'ARN, la molècula encarregada de transmetre la informació de l'ADN abans que aquesta informació es converteixi en proteïnes.
En el cas del bessó amb trisomia 21, els dominis s'expressaven a diferents nivells (a vegades molt i altres poc), en comparació del bessó sa.
Al comparar els resultats obtinguts amb dades publicades anteriorment per altres investigacions, els científics d'UNIGE van trobar que l'organització d'aquest cromosoma es correlaciona amb la posició de l'AND en el nucli de la cèl·lula.
Així, els dominis sobrexpressats en el bessó amb trisomia, corresponen amb les regions de l'ADN que se sap són les primeres a interactuar amb la perifèria del nucli.
L'estudi mostra per primera vegada que la posició de l'ADN en el nucli, o les característiques bioquímiques de les interaccions entre AND i proteïnes en les cèl·lules amb trisomia, es modifiquen, ocasionant així canvis en els patrons d'expressió gènica.
Segons el coautor Federico Santoni, "aquests canvis no ocorren només en el cromosoma 21, sinó en tot el genoma, i la presència de sol un 1% de material cromosòmic extra modifica la funció de tots el genoma i interromp l'equilibri de l'expressió dels gens".
"Si poguéssim fer una analogia amb el canvi climàtic, només que la temperatura del planeta augmenti en 1 o 2 graus, en els tròpics plourà molt menys i a les zones temperades molt però. L'equilibri complet del clima en el planeta pot ser modificat per un element molt petit", ha assenyalat Antonarakis.
L'estudi obre noves vies per entendre els mecanismes moleculars que expliquen la síndrome de Down, i la gran quantitat de dades obtingudes amb les noves tècniques de seqüenciació ofereix moltes possibilitats per als científics.
