Primeros monos modificados genéticamente para mostrar síntomas de los trastornos autistas

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Los modelos biomédicos en especies de primate como el macaco buscan reproducir de forma más precisa lo que ocurre en la especie humana. En el estudio, los macacos con copias extra de MECP2 mostraban algunos de los síntomas observados en el autismo. Imagen: Macaco (Coniferconifer, Flickair, CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0).

Los modelos biomédicos en especies de primate como el macaco buscan reproducir de forma más precisa lo que ocurre en la especie humana. En el estudio, los monos transgénicos con copias extra de MECP2 mostraban algunos de los síntomas observados en el autismo. Imagen: Macaco (Coniferconifer, Flickair, CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0).

Los trastornos del espectro autista incluyen una serie de desórdenes en diferentes aspectos sociales y relacionados con la comunicación. Durante muchos años reproducir este fenotipo en modelos animales ha sido un reto para los investigadores del área, debido en parte al elevado número de genes implicados en su desarrollo. Sin embargo, un nuevo modelo en primate desarrollado en el Instituto de Neurociencias de Shangai, podría convertirse en una pieza clave para obtener información sobre las bases moleculares del autismo.

Los investigadores, dirigidos por Zilong Qiu, generaron monos transgénicos por medio de la introducción de copias del gen MECP2 humano en embriones de macaco, que transfirieron a madres adoptivas. MECP2 codifica para un regulador epigenético necesario para el correcto desarrollo y maduración de las células nerviosas. Mutaciones en el gen son las responsables de causar el síndrome de Rett, que incluye entre sus principales características ciertos rasgos autistas. Igualmente, la duplicación del gen –similar a lo que sucede en los macacos transgénicos en los que se han introducido copias adicionales del gen –da lugar a síntomas relacionados con los desórdenes autistas.

Tras el nacimiento de los macacos transgénicos, el equipo comprobó que los animales obtenidos presentaban copias extras del gen y que estas se expresaban en cerebro. A continuación, hizo un seguimiento del comportamiento de los monos, encontrando que aquellos que expresaban las copias humanas extra de MECP2 presentaban síntomas de los trastornos autistas. Los macacos transgénicos mostraban respuestas aumentadas al estrés y movimientos repetitivos. Además, estos animales presentaban una menor interacción con los monos normales. Por último, aunque su función cognitiva era aparentemente normal, manifestaban signos de comportamientos estereotipados.

MECP2 interaccionando con el ADN. Imagen: Protein Data Base- 3C2I, visualizada con QuteMol (http://qutemol.sourceforge.net).

MECP2 interaccionando con el ADN. Imagen: Protein Data Base- 3C2I, visualizada con QuteMol (http://qutemol.sourceforge.net).

Para confirmar la relación entre la presencia de copias extra de MECP2 y el fenotipo observado en los monos transgénicos, los investigadores generaron descendencia de uno de ellos por medio de la inyección citoplasmática de los espermatozoides de uno de ellos a ovocitos normales. La progenie resultante mostraba los mismos síntomas que los primeros animales transgénicos para MECP2, lo que demostraba que los defectos de comportamiento observados eran debidos al exceso de MECP2.

Los resultados obtenidos muestran por primera vez una conexión entre un gen relacionado con el autismo y un comportamiento similar en el modelo animal más cercano a la especie humana. No obstante, también han generado los primeros comentarios por parte de la comunidad científica llamando a la precaución antes de considerar a los macacos transgénicos como un modelo de autismo. El fenotipo observado en los macacos con copias humanas de MECP2 no es tan severo como en su equivalente de forma natural en humanos y no reproduce completamente algunos síntomas como la presencia de convulsiones o de defectos graves a nivel cognitivo. Esto podría deberse a la existencia de diferentes mecanismos reguladores en ambas especies lo que supondría una limitación a extrapolar los resultados obtenidos en el modelo a la especie humana. Además, la utilización de primates en investigación biomédica constituye siempre un tema muy polémico en el que se enfrenta la necesidad de trabajar con modelos cercanos a la especie humana con las consideraciones éticas de utilizar estos animales.

A pesar de las críticas el equipo de Zilon Qiu se muestra optimista y considera que el sistema podría ser utilizado en el estudio de otras enfermedades neurológicas. De momento, el siguiente paso será identificar las regiones del cerebro en las que la sobreexpresión de MECP2 da lugar a la aparición de los síntomas observados e inactivar de forma selectiva las copias extra de MECP2 en esas regiones, para comprobar si los síntomas de tipo autista desaparecen.

Referencia: Liu Z, et al. Autism-like behaviours and germline transmission in transgenic monkeys overexpressing MeCP2. Nature. 2016 Jan 25. doi: 10.1038/nature16533.

Fuentes:

Cyranoski D. Monkeys genetically modified to show autism symptoms. Nature. 2016. Doi: 10.1038/529449a

Transgenic Monkeys Overexpressing Human Mecp2 Gene Exhibit Autism-Like Behaviors and Germline Transmission. http://english.sibs.cas.cn/ns/es/201601/t20160127_159256.html

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