Actuar sobre el gen OLIG2 podría ayudar a desarrollar un tratamiento para el síndrome de Down antes del nacimiento (Cell Stem Cell)


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Actuar sobre un gen clave antes del nacimiento podría ayudar a desarrollar un tratamiento para el síndrome de Down que ayudara a revertir el desarrollo anormal del cerebro embrionario y a mejorar la función cognitiva después del nacimiento, según un estudio dirigido por la Universidad Rutgers (Estados Unidos).

Usando células madre que pueden convertirse en otras células del cerebro, los investigadores desarrollaron dos modelos experimentales, un modelo organoide del cerebro en 3D y un modelo de cerebro de ratón con células humanas implantadas para estudiar el desarrollo cerebral temprano relacionado con el síndrome de Down. El trabajo se centró en el gen OLIG2 del cromosoma 21 humano y los resultados se publican en Cell Stem Cell.

"Nuestro resultados sugieren que el gen OLIG2 es potencialmente una excelente diana terapéutica prenatal para revertir el desarrollo anormal del cerebro embrionario, reequilibrar los dos tipos de neuronas en el cerebro: excitadoras e inhibitorias, y un equilibrio saludable es fundamental, además de mejorar la función cognitiva posnatal", dice uno de los autores, Peng Jiang.

Los científicos obtuvieron células de la piel recolectadas de pacientes con síndrome de Down y reprogramaron genéticamente esas células a células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSCs). Similares a células madre embrionarias, stas células especiales pueden desarrollarse en muchos tipos diferentes de células, incluidas las cerebrales, durante la vida temprana y el crecimiento, y son herramientas útiles para el desarrollo de fármacos y el modelado de enfermedades.

Usando células cerebrales derivadas de células madre con una copia adicional del cromosoma 21, los científicos desarrollaron el modelo 3D de organoides cerebrales, que se parece al cerebro humano en desarrollo temprano. También desarrollaron el modelo de cerebro de ratón, con células cerebrales humanas derivadas de células madre implantadas en el cerebro de roedor un día después de que nacieron los animales.

De esta forma, los investigadores descubrieron que las neuronas inhibitorias, que hacen que su cerebro funcione sin problemas, se producían en exceso en ambos modelos, y los ratones adultos tenían problemas de memoria. También encontraron que el gen OLIG2 desempeña un papel crítico en esos efectos y que inhibirlo llevó a mejoras.

La combinación del organoide cerebral y el modelo cerebral de ratón podría usarse para estudiar otros trastornos del desarrollo neurológico, como el trastorno del espectro autista. También puede ayudar a los científicos a comprender mejor los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer. Los pacientes con síndrome de Down a menudo desarrollan la enfermedad de Alzheimer de inicio temprano, apunta Jiang.