Un gen maestro para diversas enfermedades raras

El gen GEMC1, implicado las células multiciliadas, específicas de cerebro, y tracto respiratorio, entre otros, podría estar detrás de diversas ciliopatías.

Redacción. Madrid | 02/03/2016 15:40

La secuenciación genómica de cientos de pacientes con diversas clases de ciliopatías ha revelado que "en muchos casos no se conoce el gen causante", cuenta Travis Stracker, jefe del Laboratorio de Inestabilidad Genómica y Cáncer en el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona). "Por lo tanto, hay muchos enfermos que carecen de diagnóstico molecular; queremos contribuir a reducir este vacío de conocimiento", subraya el investigador.

Travis Stracker y su equipo han presentado en el último número de EMBO Journal, en colaboración con el laboratorio de Vincenzo Costanzo, del Instituto de Oncología Molecular FIRC, de Milán, un trabajo con ratones donde revelan un gen candidato para diagnosticar un subtipo de ciliopatía humana. El gen es GEMC1 y es indispensable para generar células multiciliadas, específicas de tejidos como cerebro, tráquea, pulmones y oviductos.

La superficie de las células multiciliadas está cubierta por centenares de cilios. Estas delgadas estructuras, parecidas a los cabellos, sirven para hacer circular el líquido cefalorraquideo, limpiar de mucosa las vías respiratorias y transportar óvulos por los oviductos, entre otras funciones. Los defectos en la generación o función de estas células producen un subtipo de ciliopatías conocidas como enfermedades de depuración mucociliar (mucociliary clearance disorders, en inglés).

Gen candidato y maestro
En concreto, los ratones sin GEMC1 generados por Stracker reproducen los síntomas de una enfermedad conocida como RGMC (en inglés, reduced generation of multiple motile cilia), una patología que causa hidrocefalia, infecciones respiratorias graves e infertilidad.

El trabajo, encabezado por la estudiante de doctorado del IRB Barcelona Berta Terré y el investigador posdoctoral Gabriele Piergiovanni, indica que GEMC1 regula los dos únicos genes conocidos hasta ahora para diagnosticar esta enfermedad, Multicilin y Cyclin, lo que le convierte en otro buen candidato de diagnosis para RGMC. El estudio determina además que GEMC1 es uno de los genes más importantes en la cascada de expresión de genes para producir células multiciliadas. Ello significa que este gen afecta a otros muchos que dependen de su expresión.

Los análisis de expresión génica de este primer trabajo han puesto al descubierto al menos diez genes más relacionados con los cilios, además de las decenas ya conocidos o que se sospecha que están involucrados en los cilios.

"Los ratones son un modelo particular para RGMC pero creemos que este mismo modelo nos permitirá identificar muchos otros genes relacionados con los cilios móviles que afecten a otro tipo de ciliopatías. Estamos haciendo nuevos análisis de expresión génica en poblaciones de células específicas para aportar más luz a un campo poco conocido", señala Stracker, quien examinaba GEMC1 por su función en la replicación del ADN y su potencial contribución en cáncer.

"Estudiando este gen por otras razones nos hemos encontrado inesperadamente que podría estar involucrado en ciliopatías. Esto suele ocurrir en investigación básica y para nosotros fue muy interesante debido al poco conocimiento acumulado y las implicaciones biomédicas que podrían tener nuestros descubrimientos", explica Stracker. "Como las ciliopatías son diversas y raras no han recibido una atención generalizada de las agencias de financiación ni de la industria farmacéutica porque no están interesadas en desarrollar tratamientos para mercados pequeños, lo que sin duda es una lástima", reprueba el investigador.