Cientos de proteínas y moléculas de ARNm están en el lugar equivocado en las células nerviosas afectadas por ELA

Archivo - Hombre en silla de ruedas. ELA
Archivo - Hombre en silla de ruedas. ELA - JCOMP/ ISTOCK - Archivo
Publicado: miércoles, 26 julio 2023 7:29

MADRID, 26 Jul. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Instituto Francis Crick y del University College de Londres (UCL), en Reino Unido, han demostrado que cientos de proteínas y moléculas de ARNm se encuentran en el lugar equivocado en las células nerviosas afectadas por la enfermedad de las neuronas motoras (EMN), también conocida como esclerosis lateral amiotrófica (ELA), según una noticia publicada en la revista 'Neuron'.

La ELA es una enfermedad que progresa rápidamente y causa parálisis al afectar a las neuronas motoras, con limitadas opciones de tratamiento. Hasta ahora, los científicos sabían que unas pocas proteínas, especialmente una denominada TDP-43, se encontraban en lugares inesperados de las células nerviosas de la ELA.

Pero una nueva investigación muestra que el problema es mucho más amplio. Esta "deslocalización" afecta a muchas más proteínas de lo que se pensaba, especialmente a las que intervienen en la unión del ARN. La deslocalización se extiende también a los ARNm, moléculas que transmiten instrucciones para fabricar proteínas a partir del ADN del núcleo.

Los investigadores utilizaron células madre de pacientes para crear motoneuronas con mutaciones causantes de ELA en los genes TARDBP y VCP. A continuación, separaron los dos compartimentos principales de la célula (núcleo y citoplasma) y analizaron el ARNm y las proteínas de cada uno de ellos. Descubrieron que en las células con ELA cientos de ARNm y proteínas estaban mal localizados en comparación con las células sanas.

Observaron que proteínas y ARNm se trasladaban del núcleo celular (el "centro de control") al citoplasma (el "cuerpo" de la célula) o viceversa, lo que apunta a posibles problemas de transporte dentro de la célula.

Los investigadores también observaron que los ARNm y las proteínas mal ubicados interactuaban más entre sí que los que se encontraban en el lugar correcto. Especulan que, a medida que los ARNm y las proteínas se deslocalizan, pueden arrastrarse unos a otros, creando un efecto dominó.

"Nos sorprendió ver la magnitud de la deslocalización, sobre todo en el caso de los ARNm, ya que no se había descrito antes --explica Oliver Ziff, científico clínico del Crick y el UCLH--. El objetivo ahora es averiguar dónde empieza este problema, y hay muchas posibilidades interesantes, una de las cuales es una avería en el transporte entre el núcleo y el citoplasma. Este estudio ha sido un trabajo de equipo excepcional, y estoy inmensamente agradecido a mis colegas, en particular a los coautores, los doctores Jasmine Harley, Yiran Wang y Jacob Neeves".

Sorprendentemente, la deslocalización de proteínas y ARNm mejoró parcialmente con un fármaco llamado ML240, que bloquea la acción de la enzima VCP. El bloqueo de esta enzima también produjo otros efectos beneficiosos sobre la función celular, como la reducción del nivel de daños en el ADN.

Rickie Patani, Jefe de Grupo del Laboratorio de Células Madre Humanas y Neurodegeneración del Crick, Catedrático de la UCL y Neurólogo Consultor del Hospital Nacional de Neurología, explica que para sus pacientes "es devastador que aún no existan tratamientos eficaces contra la ELA. Esta investigación representa un cambio en nuestra forma de pensar sobre las causas de la ELA --destaca--: no se trata del movimiento anómalo de unas pocas proteínas, sino de la localización anómala de cientos de proteínas y ARNm. Esto abre nuevas vías de investigación y posibles terapias".

"Como el ML240 mejoró la deslocalización y otras características de la enfermedad en la ELA, ahora necesitamos saber si puede ser una terapia viable para la ELA en general. Esto no ha hecho más que empezar y aún queda mucho por hacer, pero nuestro trabajo permite albergar esperanzas de terapias eficaces", añade.

Los investigadores estudiarán a continuación la localización de proteínas y ARNm en otros antecedentes genéticos de ELA. También queda mucho trabajo por delante antes de que los inhibidores de la PCV puedan utilizarse clínicamente: el ML240 aún no se ha probado en animales, y podrían ser necesarios posibles cambios químicos para garantizar que penetre en las células nerviosas sin causar efectos secundarios.