Estudio en ratones

Los déficits sociales del autismo, revertidos por un medicamento contra el cáncer

Autismo, niño mirando por la ventana.
FLICKR/CRISTINA - Archivo
Publicado 13/03/2018 7:13:32CET

   MADRID, 13 Mar. (EUROPA PRESS) -

   De todos los desafíos que acompañan a un diagnóstico del trastorno del espectro autista (TEA), las dificultades sociales se encuentran entre los más devastadores. Actualmente, no hay tratamiento para este síntoma primario del TEA, pero una nueva investigación en la Universidad de Buffalo, en Estados Unidos, revela la primera evidencia de que es posible usar un solo compuesto para aliviar los síntomas del comportamiento al dirigirse a conjuntos de genes implicados en la enfermedad.

   La investigación, que se detalla en un artículo publicado este lunes en 'Nature Neuroscience', demostró que el tratamiento breve con una dosis muy baja de romidepsina, un medicamento contra el cáncer aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos estadounidense (FDA, por sus siglas en inglés), restableció los déficits sociales en modelos animales de autismo de manera sostenida.

El tratamiento de tres días revirtió los déficits sociales en roedores deficientes en un gen llamado Shank 3, un factor de riesgo importante para TEA, y este efecto duró tres semanas, abarcando desde el periodo juvenil hasta el final de la adolescencia, una etapa crítica de desarrollo para las habilidades sociales y de comunicación. Eso es equivalente a varios años en humanos, lo que sugiere que los efectos de un tratamiento similar podrían ser de larga duración, dicen los investigadores.

   "Hemos descubierto un compuesto de molécula pequeña que muestra un efecto profundo y prolongado en los déficits sociales similares al autismo sin efectos secundarios obvios, mientras que muchos compuestos actualmente utilizados para tratar una variedad de enfermedades psiquiátricas no han demostrado eficacia terapéutica para este síntoma central de autismo", destaca la autora principal del estudio, Zhen Yan, profesora en el Departamento de Fisiología y Biofísica en la Escuela Jacobs de Medicina y Ciencias Biomédicas en la UB.

   El estudio se basa en su investigación anterior de 2015. Ese trabajo reveló cómo la pérdida de Shank 3 interrumpe las comunicaciones neuronales al afectar la función del receptor NMDA (n-metil-D-aspartato), un jugador crítico en la regulación de la cognición y la emoción, liderando los déficits en preferencia social que son comunes en el TEA.

AFLOJAR LA CROMATINA

   En la nueva investigación, los científicos de la UB encontraron que podían revertir esos déficits sociales con una dosis muy baja de romidepsina, la cual, encontraron, restaura la expresión y la función génica utilizando un mecanismo epigenético, donde los cambios genéticos son causados por influencias distintas de las secuencias de ADN. Yan señala que los estudios de genética humana han sugerido que las anormalidades epigenéticas probablemente desempeñan un papel importante en el TEA.

   Para continuar con estos hallazgos, Yan fundó una compañía emergente llamada ASDDR, que recibió una subvención de 'Small Business Technology Transfer' de los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses el verano pasado por más de 770.000 dólares.

   Muchas de las mutaciones en TEA, explica Yan, son el resultado de los factores de remodelación de la cromatina, que están involucrados en el cambio dinámico de la estructura de la cromatina, el complejo de material genético en el núcleo de la célula que se condensa en los cromosomas.

   "La amplia superposición en los genes de riesgo para el autismo y el cáncer, muchos de los cuales son factores de remodelación de la cromatina, respalda la idea de reutilizar los fármacos epigenéticos utilizados en el tratamiento del cáncer como tratamientos dirigidos para el autismo", apunta Yan.

   Ella y sus colegas sabían que los reguladores de la cromatina --que controlan cómo el material genético accede a la maquinaria transcripcional de una célula-- fueron clave para tratar los déficits sociales en el TEA, pero el desafío era saber cómo afectar los factores de riesgo clave a la vez. "El autismo implica la pérdida de muchos genes" --subraya Yan--. Para rescatar los déficits sociales, un compuesto tiene que afectar a una serie de genes que están involucrados en la comunicación neuronal".

   Para hacerlo, el equipo recurrió a un tipo de remodelador de la cromatina llamado modificadores de histona, que cambian proteínas llamadas histonas que ayudan a organizar el material genético en el núcleo, por lo que la expresión génica puede regularse. Dado que muchos genes se alteran en el autismo, los científicos de la UB sabían que un modificador de histonas podría ser eficaz.

   En particular, estaban interesados en la histona deacetilasa (HDAC), una familia de modificadores de histonas que están críticamente involucrados en la remodelación de la estructura de la cromatina y en la regulación transcripcional de genes específicos. "En el modelo de autismo, HDAC2 es anormalmente alto, lo que hace que la cromatina en el núcleo sea muy estrecha, impidiendo que el material genético acceda a la maquinaria transcripcional que necesita para expresarse --dice Yan--. Una vez que HDAC2 está regulado positivamente, disminuye los genes que no deberían suprimirse y conduce a cambios de comportamiento, como déficits sociales similares al autismo".

   Pero el medicamento contra el cáncer romidepsina, un potente inhibidor de HDAC, rechazó los efectos de HDAC2, permitiendo que los genes implicados en la señalización neuronal se expresen normalmente. "El inhibidor HDAC afloja la cromatina densamente empaquetada de modo que la maquinaria transcripcional obtiene acceso al área promotora de los genes, por lo que pueden expresarse", explica Yan.

   El efecto de rescate en la expresión génica fue generalizado. Cuando Yan y sus coautores llevaron a cabo una exploración genómica en 'Genomics and Bioinformatics Core' en el Centro de Excelencia en Bioinformática y Ciencias de la Vida del Estado de Nueva York de la UB, descubrieron que romidepsina restauró la mayoría de los más de 200 genes que fueron suprimidos en el modelo animal de autismo que emplearon.

   "La ventaja de poder ajustar un conjunto de genes identificados como factores clave de riesgo de autismo podría explicar la fuerte y duradera eficacia de este agente terapéutico para el autismo", señala Yan. Ella y sus colegas continuarán centrándose en descubrir y desarrollar mejores agentes terapéuticos para el autismo.

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