Pacientes con ELA: la herencia viral antigua arroja luz sobre la etiología de la enfermedad

La herencia genética de un virus antiguo arroja más luz sobre el origen de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). PEG10 es uno de los innumerables genes previamente virales en el genoma humano que han asumido nuevas funciones en varios tejidos. La más importante es ayudar a la formación de la placenta. Pero ahora los investigadores dirigidos por Alexandra Whiteley de la Universidad de Colorado en Boulder (UC Boulder) Los niveles de proteína PEG10 aumentan en el tejido nervioso de pacientes con ELA encontró.

Normalmente, un gen llamado ubiquilina 2 proporciona la cantidad adecuada de PEG10. Sin embargo, en pacientes con ELA, el gen regulador a menudo está mutado y ya no inhibe la producción de PEG10. La mutación de la ubiquilina-2 ya se conoce, pero no está claro cómo conduce al desarrollo de la ELA, escriben los investigadores en la revista eLife.

Por eso están investigando qué proteínas se acumulan cuando esta mutación está presente en cultivos celulares y experimentos con animales. PEG10 encabezó la lista. Cuando examinaron el tejido de la médula espinal de pacientes fallecidos con ELA, PEG10 también fue una de las cinco proteínas más comunes presentes.

Como descubrió el equipo de Whiteley en experimentos posteriores, el exceso de PEG10 interfería con la lectura de varios genes y, como resultado, interfería con la formación del proceso nervioso largo de la célula nerviosa, llamado axón. Sin embargo, por lo general transmiten señales de control eléctrico desde el cerebro a los músculos.

Órdenes de Control Prohibidas

La ELA, también conocida como síndrome de Lou Gehrig, es una enfermedad neurodegenerativa mortal. Destruye gradualmente las células nerviosas motoras en el cerebro y la médula espinal para que no puedan transmitir los comandos de control del cerebro a los músculos. El resultado es la parálisis muscular. Los pacientes pierden la capacidad de moverse, tragar, hablar y respirar.

La ELA también se asocia con la demencia que se desarrolla en los lóbulos frontal y temporal del cerebro, lo que lleva a cambios de personalidad y de comportamiento (demencia frontotemporal). La forma hereditaria de ALS representa hasta el diez por ciento de todos los casos. Sin embargo, en el 90 por ciento de los casos, la enfermedad es «intermitente», lo que significa que ocurre repentinamente. El gen PEG10 se transcribió más fuertemente en ambos grupos.

Según el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas e. Según V. Hay hasta 9.000 personas con ELA, se agregan aproximadamente 2.500 nuevos casos cada año. Uno de los pacientes con ELA más conocidos es el físico y cosmólogo Stephen Hawking.

Aún no hay cura

Algunos medicamentos retrasan la progresión de la enfermedad. Sin embargo, no hay cura. Por lo tanto, Whiteley y sus colegas «una mejor comprensión de la biología de PEG10 en el contexto de la ELA y otras enfermedades en las que PEG10 está elevado abrirá nuevas vías para el desarrollo de terapias», escriben en su publicación.

«El hecho de que PEG10 contribuya a esta enfermedad puede darnos un nuevo objetivo para el tratamiento de la ELA», dijo Whiteley a UC Boulder University Press. «Para una enfermedad terrible sin tratamientos efectivos que pueden extender la vida por más de unos pocos meses, esto es muy importante».

Con el apoyo financiero de la Asociación ALS, los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. y socios de riesgo, su equipo ahora está tratando de dilucidar las vías moleculares involucradas y encontrar una manera de bloquear la proteína rebelde. Whiteley ha presentado una patente para el uso de PEG10 como biomarcador y ayuda diagnóstica para la ELA.

Virus antiguos, impacto actual

El gen PEG10 una vez codificó parte de la envoltura del virus. Se estima que tales genes de los retrovirus constituyen el 50 por ciento de nuestro ADN. Los retrovirus tienen ARN como material genético, que después de infectar las células escriben en el ADN para que la célula pueda leerlo y construir nuevas células virales. Por ejemplo, el virus HI funciona así. Pero hace mucho tiempo, los retrovirus, a menudo antiguos, perdieron sus colmillos cuando incorporaron partes de su genoma en nosotros.

Estos fragmentos de ADN, llamados retrotransposones, se heredan pero ya no producen células virales. Como dicen los biólogos, están domesticados. Así como los animales salvajes no solo muerden después de su domesticación, sino que también apoyan a sus dueños, los retrotransposones nos sirven en varias funciones. En algunos casos, como el PEG10 con sus propiedades formadoras de placenta, incluso inician un salto evolutivo en el desarrollo.

Sin embargo, en los tejidos equivocados, el exceso también puede desencadenar enfermedades. PEG10 no es ajeno a esto: se ha relacionado con la condición altamente neurológica del síndrome de Angelman, donde interrumpe el desarrollo del cerebro durante la etapa embrionaria. La sobreproducción también induce una variedad de cánceres como el carcinoma de hígado y la leucemia linfocítica crónica.

(vz)