Crean modelos de ratón para el estudio de enfermedades priónicas humanas mortales

Investigadores han creado modelos de ratón de dos enfermedades neurodegenerativas (la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y el insomnio familiar fatal) manipulando de forma directa una parte de la codificación del gen de la proteína priónica.

Redacción | 20/08/2013 11:23

Investigadores del Instituto Whitehead, en Massachusetts (Estados Unidos), han creado modelos de ratón de dos enfermedades neurodegenerativas que son mortales en los seres humanos manipulando de forma directa una parte de la codificación del gen de la proteína priónica: la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) y la tembladera en las ovejas.

"Podemos producir diferentes enfermedades neurodegenerativas, cada una de las cuales genera espontáneamente un agente priónico infeccioso, mediante la alteración de los codones de aminoácidos individuales en el gen que codifica la proteína priónica, en un contexto natural del genoma", asegura uno de los miembros del Instituto Whitehead.

Ciertos cambios en la proteína prión (PrP) crean una estructura deformada, que se replica por contacto y produce infecciones sin necesidad de poseer ADN o ARN para transmitir su información, a diferencia de los virus o bacterias. Las proteínas mal plegadas se acumulan, creando grupos que son tóxicos para el tejido circundante.

PrP se expresa en altos niveles en el cerebro en las enfermedades causadas por priones como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) en humanos y la tembladera en las ovejas, que causan daños en el cerebro y otros tejidos neurales. Algunas de estas enfermedades causadas por priones se pueden transmitir a partir de los animales de los que se alimenta la población.

Pocos estudios en modelos animales
El estudio de estas enfermedades priónicas inusuales ha sido escaso debido a la falta de modelos animales que imiten fielmente los procesos de la enfermedad de los seres humanos. Sin embargo, Walker Jackson, un ex investigador postdoctoral del laboratorio de Lindquist está cambiando esta situación creando nuevos modelos de ratón con insomnio familiar fatal (IFF) y ECJ. Su investigación se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Para generar los modelos, Jackson creó dos versiones mutadas de codificación del gen PrP mediante el cambio de un solo codón de tres nucleótidos en los genes que codifican los distintos aminoácidos en las proteínas. Una mutación causa el FFI, mientras que la otra induce la ECJ. Los modelos de Jackson imitan fielmente la enfermedad; desde el inicio de la enfermedad, a la producción de PrP y la infección; a diferencia de modelos anteriores en los que se insertaron mutaciones en el genoma aleatoriamente y se incrementaron la expresión de PrP. El cerebro de los ratones desarrollaron FFI con pérdida neuronal en el tálamo, y los ratones que desarrollaron ECJ experimentaron espongiosis en el hipocampo y el cerebelo, que refleja el daño cerebral observado en pacientes humanos.

"Ahora tenemos dos modelos interesantes que se dirigen selectivamente a partes específicas del cerebro: el tálamo en FFI y el hipocampo en la ECJ", dice Jackson. "Pero en lugar de centrarnos en las áreas que están muy afectadas por la enfermedad, vamos a investigar las áreas que parecen estar resistiendo la enfermedad para ver lo que están haciendo. La proteína está presente, pero por alguna razón, no es tóxico".