El estudio lo han realizado científicos del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y de la Universidad de Buenos Aires (UBA), en Argentina ambas instituciones.

Los autores del estudio, que se ha publicado en la revista académica PNAS, demostraron la función conservada del gen Chd7 en gusanos Caenorhabditis elegans y ranas Xenopus laevis, dos modelos que se emplean para investigar procesos biológicos fundamentales en invertebrados y vertebrados respectivamente.

 “El gen Chd7 tiene su equivalente en los genes humanos Chd7 y Chd8 que cuando tienen mutaciones (alteraciones en su secuencia) causan el síndrome CHARGE y el de Kallman y ciertos autismos. La disección genética del papel de Chd7 en ambos modelos puede ayudar a definir los eventos moleculares y celulares que contribuyen a estas patologías”, afirma Daniel Hochbaum, coautor del estudio e investigador del CONICET en el Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental (DBBE) de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.

Por ejemplo, en el síndrome CHARGE, mutaciones en el gen CHD7 provocan cardiopatías, malformaciones craneofaciales, sordera y otras complicaciones.

En un primer paso, los investigadores realizaron experimentos con Caenorhabditis elegans y descubrieron que el gen Chd7 regula una reacción en cadena de moléculas conocida como la “vía de señalización de TGF–beta”, responsable en parte de la síntesis de la matriz extracelular, una estructura que le da soporte a las células.

 “También encontramos que, en condiciones normales, TGF-beta regula la producción de colágenos que en el gusano forman parte de la cutícula (exoesqueleto). Por lo tanto, el bloqueo del gen Chd7 producía cambios en los niveles de colágenos y los gusanos eran más pequeños”, indicó el biólogo molecular Martín Jofré, becario doctoral del CONICET en el DBBE y coautor del estudio.

 “Este dato es relevante porque en el síndrome de CHARGE, las deformaciones craneofaciales están asociadas a alteraciones del cartílago conformado por colágeno y otros componentes. Sería interesante comprobar si en estos pacientes el gen Chd7 también desregula vías de señalización similares a TGF-beta y de ese modo explorar el diseño de terapias que corrijan esa alteración molecular y, por ende, esa complicación clínica”, agregó Jofré.

En una segunda etapa del trabajo, los equipos de Hochbaum y la María Cecilia Cirio, investigadora del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, CONICET-UBA), comprobaron que los mismos mecanismos están conservados en ranas Xenopus laevis.

 “La inhibición del gen Chd7 desregula TGF-beta y causa deformaciones craneofaciales en estos invertebrados. Comprobamos que el bloqueo de ese gen frenaba la producción de colágeno. Y lo más sorprendente de todo es que no solo rescatamos o ‘corregimos” la deformación craneofacial al agregar un colágeno llamado ‘col2a1’ sino que también disminuimos la mortalidad”, señaló Hochbaum, investigador del CONICET quien hizo su postdoctorado en la Universidad de Pittsburgh (Estados Unidos) entre 2004 y 2013.

 “Si un gen se conserva desde los gusanos Caenorhabditis elegans hasta humanos se trata de un gen importante. En general, cuando hay mutaciones en genes conservados es cuando se producen las enfermedades. Por eso decidimos empezar a estudiar la función de Chd7 en modelos animales de investigación, para ver si aprendíamos algo de lo que podría estar pasando en humanos”, afirma Hochbaum.

Y concluyó: “No hay forma de diseñar un fármaco contra una enfermedad si no se sabe qué está pasando a nivel molecular. Con este estudio estamos aportando información sobre alteraciones de procesos moleculares que podrían ser el punto de partida para comprender lo que ocurre en pacientes con síndromes de neurodesarrollo”.

Del trabajo también participaron Luciana Godoy y Esteban Salvatore, del DBBE;  Ailen Cervino, del IFIBYNE; Fabiana Rossi, del CONICET y de la Universidad Austral; Dane Hoffman y McKenzie Grundy, del Instituto de Investigación Magee-Womens, en Pittsburgh, Estados Unidos; Sijung Yun, del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales de Estados Unidos; y Gabriella Hahnm, Arjumand Ghazi, Francis Amritm, Donna Stolz y Judith Yanowitz de la Universidad de Pittsburgh. (Fuente: Agencia CyTA-Leloir)