Científicos descifran el enigma del 98% del ADN relacionado con el Alzheimer

Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW Sydney) logró desentrañar el misterio del 98% del ADN que se consideraba "basura" y su relación con el Alzheimer. Este hallazgo, publicado el 18 de diciembre en la revista Nature Neuroscience, reveló que esta porción del ADN contiene potentes interruptores que regulan la actividad de los genes asociados a la enfermedad.

Los científicos llevaron a cabo experimentos con casi 1,000 interruptores de ADN en astrocitos humanos, un tipo de célula cerebral que apoya a las neuronas y que se ha relacionado con el Alzheimer. De este análisis, se identificaron aproximadamente 150 interruptores que realmente influyen en la actividad genética, muchos de los cuales están vinculados a genes de riesgo conocidos para la enfermedad.

La investigación utilizó una combinación de técnicas avanzadas, incluyendo CRISPRi y secuenciación de ARN de una sola célula, para investigar los efectos de estos interruptores en un solo gran experimento. La técnica CRISPRi permite desactivar pequeñas secciones de ADN sin cortarlas, mientras que la secuenciación de ARN permite medir la actividad genética en células individuales.

La autora principal, Dr. Nicole Green, explicó: "Usamos CRISPRi para desactivar posibles interruptores en los astrocitos y observar si esto cambiaba la expresión genética. Si lo hacía, sabíamos que habíamos encontrado un interruptor funcional y podíamos identificar qué gen o genes controlaba". Este enfoque redujo significativamente el número de candidatos de 1,000 a 150, lo que facilita la búsqueda de pistas genéticas relacionadas con el Alzheimer.

La profesora Irina Voineagu, quien supervisó el estudio, destacó que los resultados también ofrecen un recurso valioso para interpretar otras investigaciones genéticas. "Cuando los investigadores buscan cambios genéticos que expliquen enfermedades como la hipertensión o el Alzheimer, a menudo encontramos cambios no dentro de los genes, sino en las regiones intermedias", afirmó.

El equipo demostró que estos segmentos intermedios en los astrocitos humanos controlan genes clave del cerebro. Aunque aún no se están desarrollando terapias basadas en estos hallazgos, la profesora Voineagu subrayó la importancia de comprender el "diagrama de cableado" del control genético en los astrocitos.

Además, los investigadores mencionaron que el conjunto de datos resultante podría utilizarse para entrenar modelos de inteligencia artificial (IA) que predigan con mayor precisión qué interruptores son reales. El equipo de DeepMind de Google ya está utilizando este conjunto de datos para evaluar su modelo de aprendizaje profundo llamado AlphaGenome.

La investigación también abre la puerta a herramientas potenciales para la terapia génica y la medicina de precisión. Dado que muchos interruptores son activos solo en tipos celulares específicos, su identificación podría permitir ajustar la expresión genética en astrocitos sin afectar a otras células cerebrales.

El Dr. Green concluyó que la investigación sobre los interruptores podría convertirse en una parte importante de la medicina de precisión, buscando formas de activar o desactivar genes en un tipo específico de célula cerebral de manera controlada.