MADRID 16 Jul. (EUROPA PRESS) -
Los investigadores del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), de los Institutos de Salud de Estados Unidos, han demostrado por primera vez que los genes virales antiguos que alguna vez se consideraron "ADN basura" pueden desempeñar un papel en el desarrollo cerebral y los trastornos neurológicos.
El estudio, que publica la revista 'PNAS', describe una serie de experimentos preclínicos que mostraron cómo algunos genes del retrovirus endógeno humano (HERV-K) inscritos en los cromosomas 12 y 19 pueden ayudar a controlar la diferenciación o maduración de las células madre humanas en los billones de neuronas que están conectadas a nuestro sistemas nerviosos.
En el transcurso de la evolución, el genoma humano ha absorbido miles de genes de retrovirus endógenos humanos. Como resultado, casi el ocho por ciento del ADN que recubre nuestros cromosomas incluye restos de estos genes. Aunque alguna vez se pensó que era inactivo, o "basura", estudios recientes han demostrado que estos genes pueden estar involucrados en el desarrollo embrionario humano, el crecimiento de algunos tumores y el daño nervioso durante la esclerosis múltiple.
Anteriormente, los investigadores del laboratorio del Avindra Nath, directora clínica del NINDS demostraron que la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) puede estar relacionada con la activación del gen HERV-K. En este estudio, dirigido por Tongguang (David) Wang, científico del NINDS, el equipo demostró que la desactivación del gen puede liberar células madre para convertirse en neuronas.
Los investigadores realizaron la mayoría de sus experimentos con células sanguíneas, extraídas de voluntarios sanos del Centro Clínico de los NIH, que transformaron genéticamente en células madre pluripotentes inducidas, que luego pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo.
Sorprendentemente, descubrieron que las superficies de las células madre estaban revestidas con altos niveles de HERV-K, subtipo HML-2, una proteína de envoltura, que los virus a menudo usan para engancharse e infectar células.
Estas proteínas desaparecieron progresivamente a medida que las células recibieron dos rondas de "cócteles". Una ronda empujó a las células a un estado intermedio de células madre neurales seguido de una segunda ronda que empujó a las células a convertirse finalmente en neuronas.
Los investigadores aceleraron este proceso desactivando los genes HERV-K, HML-2 en las células madre o tratando las células con anticuerpos contra la proteína HML-2. Por el contrario, retrasaron la diferenciación neural al sobrecargar artificialmente las células con los genes HML-2.
Finalmente, el equipo descubrió que las interacciones en las superficies de las células madre entre HML-2 y otra proteína de células inmunes llamada CD98HC pueden restringir la diferenciación al desencadenar reacciones químicas internas que se sabe que controlan el crecimiento celular y los tumores. En el futuro, el equipo planea explorar cómo los genes HERV-K pueden dar forma al cableado de un sistema nervioso.