Proteínas de diseño minimizan la expresión de la huntingtina

Dos proteínas de diseño, denominadas de zinc finger, son capaces de reducir la expresión de la huntingtina, principal proteína observada en modelos de Huntington. Su manejo se centra en poder revertir, al menos, los síntomas de esta enfermedad neurológica.

Javier Granda. Barcelona | 10/10/2012 00:00

Mireia Garriga-Canut, Mark Isaland y Carmen Agustín Pavón. (Rafa M. Marín)

Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona han diseñado proteínas de zinc finger que se unen al ADN y que reducen la expresión de huntingtina en cerebros de ratones. El artículo se publica en el último número de Proceedings of the National Academy of Sciences.

La enfermedad de Huntington es un desorden neurodegenerativo heredado, causado por repeticiones expandidas del trinucleótido CAG en el gen de la huntingtina. Actualmente no tiene cura y los pacientes mueren entre 10 y 15 años después del tratamiento. La investigación en desarrollo presenta vías prometedoras con abordajes personalizados como el de la interferencia por ARN o los análogos antisentido (antisense), que reconocen extensiones largas de CAG.

Tipo salvaje
"Hemos diseñado una proteína que reconoce preferencialmente las repeticiones de CAG cuando hay más de 35 en el gen mutante. Pero no reconoce las repeticiones más cortas, por lo que no reprime el gen wild type (en estado natural), aunque sí el gen mutante", ha explicado Mireia Garriga-Canut, del CRG y primera firmante del trabajo, en el que también participan Carmen Agustín y Mark Isaland.
En la naturaleza, estas proteínas tienen entre 3 y 20 unidades de zinc finger y cada una de ellas reconoce tres pares de bases. El trabajo se basó en la hipótesis de desarrollar zinc fingers más largos: cuanto más larga era la proteína, más específica sería a la hora de reconocer repeticiones de CAG más largas.

Los datos han demostrado que se necesitaban al menos 12 motivos de zinc finger en una proteína para que se produjera la represión específicamente y con la suficiente afinidad en el gen mutante en el cromosoma. La reducción de los niveles de la proteína mutante y del ARN mensajero fue del 95 y del 78 por ciento, respectivamente.

Según la experta, estos resultados se obtuvieron en un modelo de célula de la enfermedad, además de en cerebros de ratones transgénicos que contienen una copia del gen mutado en la enfermedad. "Posteriormente introdujimos la proteína diseñada -el zinc finger- en la región más afectada del cerebro del ratón utilizando un virus adeno-asociado; éste expresa el zinc finger, que se une al gen mutante. Se reducía tanto la expresión del gen mutante como los niveles de proteína".

Niveles más reprimidos
La técnica ofrece una ligera variación, por lo que, cuando la proteína del zinc finger se expresa a niveles más altos, la proteína mutante de hungtintina está más reprimida, por lo que es dosis-dependiente. Además, el modelo utilizado presenta varios síntomas característicos de la enfermedad como el clasping, por el que los animales se encogen cuando se les toma por la cola, a diferencia de los que llevan el gen wild type, que tienden a expandir las patas y luchan para soltarse. Este comportamiento se retrasa muchísimo en el ratón tratado con la proteína de zinc finger".

El análisis demuestra que se reducen los niveles de ARN mensajero y los de proteína, con una reversión de los síntomas. Ahora, hay que mejorar la proteína sintetizada para que la terapia se pueda aplicar en humanos, con una duración más larga.