Científicos de la Universidad de Oviedo identifican un gen que causa envejecimiento acelerado hereditario
El estudio, dirigido por Carlos López-Otín y en el que también participan investigadores del IUOPA y el IMOMA, secuencia por primera vez el genoma de una familia española para identificar la causa de una enfermedad rara y describe un nuevo tipo de progeria.
Un estudio basado en la secuenciación del genoma de pacientes españoles
con envejecimiento acelerado ha permitido identificar una nueva forma
hereditaria de esta enfermedad y descubrir el gen mutante responsable de
su desarrollo. Esta investigación, que se publica hoy en la prestigiosa
revista American Journal of Human Genetics, es la primera de este tipo
llevada a cabo en nuestro país y proporciona nuevas claves acerca de los
mecanismos moleculares del envejecimiento humano.
"El envejecimiento es un proceso muy complejo que afecta a la mayor parte de las funciones biológicas de un organismo, pero cuyas causas moleculares aún se desconocen en gran medida", explica el doctor Carlos López-Otín, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo, y director del estudio. "Durante los últimos años, nuestro conocimiento de los mecanismos moleculares responsables del envejecimiento humano se ha incrementado gracias al estudio de un grupo de enfermedades raras denominadas progerias, que provocan el envejecimiento acelerado de los pacientes".
El estudio ha sido llevado a cabo por científicos de la Universidad de Oviedo, del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias y del Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias, y describe un nuevo tipo de progeria en dos familias españolas. "A partir de los dos años de edad, los dos pacientes estudiados comenzaron a presentar evidentes signos de envejecimiento acelerado, entre los que destacaban especialmente los problemas óseos", describe el doctor Rubén Cabanillas, del Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias. "La evaluación clínica detallada de estos pacientes reveló que ambos tenían las mismas alteraciones patológicas, pero no se correspondían exactamente con ninguna enfermedad conocida hasta el momento. Además, ambos pacientes carecían de mutaciones en los dos genes que hasta la fecha se habían descrito como responsables de enfermedades semejantes", señala.
Para tratar de identificar la alteración genética responsable de esta nueva enfermedad, los investigadores secuenciaron toda la parte del genoma codificante de proteínas de uno de los pacientes así como de sus padres. "Las nuevas técnicas de secuenciación nos permiten llevar a cabo este tipo de estudios, que hace apenas tres años eran impensables", comenta el doctor Xosé Antón Puente, profesor de la Universidad de Oviedo. La secuenciación del genoma de esta familia ha permitido identificar una mutación en un gen denominado BANF1, que hasta el momento no se había descrito como responsable de ninguna enfermedad.
El estudio molecular del paciente de la segunda familia permitió confirmar la presencia de exactamente la misma mutación en su genoma. Estudios adicionales han permitido demostrar que esta mutación provoca una gran disminución de los niveles de la proteína codificada por el gen BANF1, lo que da lugar a defectos en la envoltura nuclear. Esta estructura es la cubierta que envuelve el núcleo de una célula, donde se encuentra el ADN, por lo que su alteración provoca numerosos cambios en el organismo. Finalmente, el trabajo también ha demostrado que la introducción del gen normal en las células aisladas de estos pacientes es suficiente para recuperar la estructura correcta de la envoltura nuclear.
Estudios previos habían demostrado que la mutación de otros genes implicados en la formación de la envoltura nuclear, como los denominados LMNA o ZMPSTE24, provocan el desarrollo de otros síndromes de envejecimiento acelerado. Estos trabajos han permitido al grupo de la Universidad de Oviedo diseñar un tratamiento para la progeria de Hutchinson-Gilford que en la actualidad se está ensayando en pacientes de todo el mundo. Por ello, el doctor López-Otín señala: "es posible que el descubrimiento del gen mutado responsable de este nuevo síndrome de envejecimiento acelerado permita el futuro desarrollo de alguna aproximación terapéutica para estos pacientes. En cualquier caso, el trabajo que ahora publicamos reafirma la gran utilidad de la secuenciación de genomas para el estudio de enfermedades raras e ilustra el enorme potencial de esta tecnología para profundizar en el conocimiento de la biología humana".
El trabajo en las instituciones participantes en este proyecto está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Obra Social Cajastur y las Fundaciones FICYT, María Cristina Masaveu Peterson, Centro Médico de Asturias y Marcelino Botín.
"El envejecimiento es un proceso muy complejo que afecta a la mayor parte de las funciones biológicas de un organismo, pero cuyas causas moleculares aún se desconocen en gran medida", explica el doctor Carlos López-Otín, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo, y director del estudio. "Durante los últimos años, nuestro conocimiento de los mecanismos moleculares responsables del envejecimiento humano se ha incrementado gracias al estudio de un grupo de enfermedades raras denominadas progerias, que provocan el envejecimiento acelerado de los pacientes".
El estudio ha sido llevado a cabo por científicos de la Universidad de Oviedo, del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias y del Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias, y describe un nuevo tipo de progeria en dos familias españolas. "A partir de los dos años de edad, los dos pacientes estudiados comenzaron a presentar evidentes signos de envejecimiento acelerado, entre los que destacaban especialmente los problemas óseos", describe el doctor Rubén Cabanillas, del Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias. "La evaluación clínica detallada de estos pacientes reveló que ambos tenían las mismas alteraciones patológicas, pero no se correspondían exactamente con ninguna enfermedad conocida hasta el momento. Además, ambos pacientes carecían de mutaciones en los dos genes que hasta la fecha se habían descrito como responsables de enfermedades semejantes", señala.
Para tratar de identificar la alteración genética responsable de esta nueva enfermedad, los investigadores secuenciaron toda la parte del genoma codificante de proteínas de uno de los pacientes así como de sus padres. "Las nuevas técnicas de secuenciación nos permiten llevar a cabo este tipo de estudios, que hace apenas tres años eran impensables", comenta el doctor Xosé Antón Puente, profesor de la Universidad de Oviedo. La secuenciación del genoma de esta familia ha permitido identificar una mutación en un gen denominado BANF1, que hasta el momento no se había descrito como responsable de ninguna enfermedad.
El estudio molecular del paciente de la segunda familia permitió confirmar la presencia de exactamente la misma mutación en su genoma. Estudios adicionales han permitido demostrar que esta mutación provoca una gran disminución de los niveles de la proteína codificada por el gen BANF1, lo que da lugar a defectos en la envoltura nuclear. Esta estructura es la cubierta que envuelve el núcleo de una célula, donde se encuentra el ADN, por lo que su alteración provoca numerosos cambios en el organismo. Finalmente, el trabajo también ha demostrado que la introducción del gen normal en las células aisladas de estos pacientes es suficiente para recuperar la estructura correcta de la envoltura nuclear.
Estudios previos habían demostrado que la mutación de otros genes implicados en la formación de la envoltura nuclear, como los denominados LMNA o ZMPSTE24, provocan el desarrollo de otros síndromes de envejecimiento acelerado. Estos trabajos han permitido al grupo de la Universidad de Oviedo diseñar un tratamiento para la progeria de Hutchinson-Gilford que en la actualidad se está ensayando en pacientes de todo el mundo. Por ello, el doctor López-Otín señala: "es posible que el descubrimiento del gen mutado responsable de este nuevo síndrome de envejecimiento acelerado permita el futuro desarrollo de alguna aproximación terapéutica para estos pacientes. En cualquier caso, el trabajo que ahora publicamos reafirma la gran utilidad de la secuenciación de genomas para el estudio de enfermedades raras e ilustra el enorme potencial de esta tecnología para profundizar en el conocimiento de la biología humana".
El trabajo en las instituciones participantes en este proyecto está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Obra Social Cajastur y las Fundaciones FICYT, María Cristina Masaveu Peterson, Centro Médico de Asturias y Marcelino Botín.
Fuente: FICYT
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