Il più alta predisposizione di alcuni bambini al virus di Zika ha un'origine genetica, manifestazioni di studio

Microcefalia, calcificazione del cervello, deficit uditivi e visivi scheletrici di alterazioni, - questi sono esempi del danno che può essere causato dal virus di Zika in bambini sopportati alle madri infettate durante la gravidanza.

Tuttavia, questi problemi sono osservati in soltanto 6%-12% dei casi e gli scienziati sospettano che altri fattori oltre all'infezione virale sono associati con lo sviluppo della sindrome congenita di Zika.

Un nuovo studio pubblicato il 2 febbraio nelle comunicazioni della natura del giornale offre la prova ben fondata che il più alta predisposizione di alcuni bambini al virus ha un'origine genetica.

“Abbiamo studiato i paia dei gemelli divergenti - casi in cui soltanto un gemello è stato influenzato dal virus, sebbene entrambi fossero stati esposti ugualmente durante la gravidanza. In laboratorio, abbiamo trovato circa 60 geni con l'espressione differenziata nelle celle neurali del progenitore dei bambini commoventi,„ ha detto Mayana Zatz, un professore all'università di istituto delle scienze biologiche di São Paulo (IB-USP) e di ricercatore principale per il progetto di ricerca.

La maggior parte della ricerca è stata condotta al centro di ricerca della cellula staminale & del genoma umano (HUG-CELL), ad uno dei centri della ricerca, dell'innovazione e di diffusione (RIDCs) di supporto dalle fondamenta di ricerca di São Paulo - FAPESP. HUG-CELL è ospitato dall'università di São Paulo (USP). Altri partecipanti hanno incluso gli scienziati affiliati con il centro di ricerca nazionale dei materiali & di energia (CNPEM), l'università federale di São Paulo (UNIFESP), l'istituto di Butantan, l'ospedale ebreo di Albert Einstein (HIAE) a São Paulo, l'istituto della chimica di USP e le università federali di Paraíba (UFPB), di Rio Grande do Norte (UFRN) e di Pernambuco (UFPE). La raccolta di dati è stata eseguita nel 2016, pricipalmente negli stati del commovente di nordest dall'epidemia di Zika durante l'anno prima.

I ricercatori hanno valutato i dati per 91 bambino sopportato alle madri infettate, compreso due paia dei gemelli monozygotic (gemelli monozigoti che hanno spaccato da un uovo e da uno sperma dopo fertilizzazione) e sette paia dei gemelli dizygotic (gemelli fraterni dalle uova e dallo sperma separati).

La prima prova a favore dell'ipotesi che lo sfondo genetico determina lo sviluppo della sindrome congenita di Zika era l'individuazione che tutti i gemelli monozygotic erano concordi: tutti i gemelli monozigoti sono stati influenzati ugualmente dal virus, mentre sei dei sette paia dei gemelli dizygotic erano divergenti - soltanto uno di ogni paio era commovente.

Da tre paia dei gemelli dizygotic, i ricercatori hanno ottenuto i campioni di sangue in quantità sufficiente per le ricerche di laboratorio più complesse. Ispirato dalla tecnica pluripotent indotta (iPSC) della cellula staminale per cui Shinya Yamanaka, uno scienziato affiliato con l'università di Kyoto (Giappone), ha ricevuto il premio Nobel 2012 nella medicina, il gruppo di HUG-CELL ha messo a punto un metodo per convertire i globuli in iPSCs, che come le cellule staminali embrionali possono differenziarsi in quasi qualunque tipo di cellula umana o di tessuto.

Il punto seguente era di convertire i iPSCs in celle neurali del progenitore (NPCs), il tipo più commovente da Zika nel cervello di sviluppo. Non appena il NPCs dai bambini commoventi ed i loro fratelli germani inalterati sono stati stabiliti in vitro, tutte le culture sono state infettate con uno sforzo brasiliano del virus di Zika.

“Dall'inizio, direzione dal fatto che il virus ha ripiegato molto più velocemente nel NPCs dai bambini commoventi,„ Zatz abbiamo detto. “Inoltre, queste celle hanno proliferato più di meno e sono morto più delle celle dai bambini inalterati. Sembriamo riuscire a riprodurrci in vitro che cosa accade in vivo.„

Dopo, in collaborazione con un gruppo dei ricercatori piombo da Sergio Verjovski-Almeida a IQ-USP, gli scienziati hanno usato l'ordinamento delle tecniche per analizzare tutte le molecole del RNA messaggero espresse dal NPCs coltivato, allo scopo di scoprire quali geni erano più attivo o meno attivo in ogni caso.

Le differenze sono state osservate in due vie di segnalazione delle cellule di importanza chiave per lo sviluppo durante il periodo embrionale - uno mediato dal mTOR della proteina e l'altro del cervello da Wnt.

“Queste vie regolamentano la proliferazione e migrazione delle celle di sistema nervoso centrale, tra l'altro,„ Zatz ha detto. “L'espressione di parecchi geni collegati a queste vie è stata diminuita nel NPCs dai bambini commoventi. Uno era 12,6 volte più di meno espresse in celle commoventi che lo stesso gene in celle dal gemello inalterato.„

I risultati erano simili per tutti e tre i paia dei gemelli studiati, rinforzanti l'ipotesi che la sindrome congenita di Zika non è un evento casuale ma è favorito dai fattori genetici.

Eredità complessa

Prima del loro lavoro su NPCs, i ricercatori hanno intrapreso gli studi di materiale genetico da 18 bambini influenzati dalla sindrome congenita di Zika (cinque compresi dei gemelli dizygotic valutati nello studio successivo) per studiare se un singolo gene è stato compreso nell'aumento nella predisposizione. Egualmente hanno analizzato il DNA dai cinque gemelli inalterati e da 609 persone di controllo non infettate da Zika e senza alterazioni neurologiche.

In questo studio, i ricercatori hanno eseguito l'intero exome che ordina (WES) per cercare malattia-causare le varianti del DNA negli esoni del genoma, i pezzi di geni che codificano per le proteine.

“Abbiamo voluto vedere se delle varianti genetiche fossero presenti soltanto nei bambini commoventi, ma non ne abbiamo trovato. Ciò elimina l'ipotesi di un'eredità mendeliana [collegata ad un singolo gene] e suggerisce che stiamo occupando di un'eredità complessa [una combinazione di geni differenziale espressi], come predisposizione a diabete, per esempio,„ Zatz ha detto.

In persone con un profilo genetico che le predispone per sviluppare il diabete, la malattia può manifestarsi soltanto se determinati fattori ambientali sono egualmente presenti, quale un'obesità squilibrata di eccesso e di dieta. Nel caso della sindrome congenita di Zika, l'infezione virale può essere il fattore ambientale che avvia lo sviluppo della malattia.

Secondo Zatz, a tempo le nuove scoperte hanno potuto permettere all'identificazione dei genitori a rischio di avere bambini con questo profilo genetico più vulnerabile. “Se e quando un vaccino contro Zika è sviluppato, questi genitori potrebbero essere dati la priorità a nelle strategie di immunizzazione,„ ha detto.

Sorgente: http://agencia.fapesp.br/identified_genetic_factors_that_make_babies_susceptible_to_complications_from_zika_/27084/