Conocer genes causativos de la osteoporosis puede puerta abierta a tratamientos más efectivos

Los científicos han aprovechado las herramientas de análisis potentes de datos y los estudios tridimensionales de la geografía genomic para implicar los nuevos genes del riesgo para la osteoporosis, la condición de hueso-debilitamiento crónica que afecta a millones de gente. Conocer los genes causativos puede abrir más adelante la puerta en tratamientos más efectivos.

“Determinar la causa subyacente real de una enfermedad ayuda a menudo a navegarnos hacia correcto, los tratamientos apuntados,” dijo al líder Struan F.A. Grant, doctorado, director del estudio del centro para la genómica espacial y funcional (CSFG) en el hospital de niños de Philadelphia (CHOP). “Hemos determinado dos genes nuevos que afectan a hueso-formar las células relevantes a las fracturas y a la osteoporosis. Además, los métodos de la investigación que utilizamos se podrían aplicar más ampliamente a otras enfermedades con un componente genético.”

Grant y los colegas publicaron su investigación 19 de marzo de 2018 en comunicaciones de la naturaleza. Él co-llevó el estudio con Andrew D. el Wells, el doctorado, el investigador de la inmunología en la TAJADA y el otro director del CSFG; y Kurt D. Hankenson, DVM, doctorado, experto en la formación del hueso y remodelado en la Universidad de Michigan. El investigador Alejandra Chesi, doctorado de la genética, también de la TAJADA, era el primer autor, junto con tres primeros autores de la junta adicional. Grant y Wells también son miembros del profesorado en la Facultad de Medicina de Perelman en la Universidad de Pensilvania.

Las personas de estudio investigaron lugares geométricos genéticos, o las regiones de la DNA, establecidas previamente para ser asociado a densidad mineral del hueso en estudios genoma-anchos de la asociación (GWAS), en adultos y niños. Los “científicos han sabido desde hace algún tiempo que el gen más cercano a una variante asociada a una enfermedad no es necesariamente la causa de la enfermedad,” dijeron a Wells. Porque la investigación de GWAS descubre los cambios de la único-base en la DNA que no están situados generalmente en las partes obvias del genoma, mucha investigación ha girado al contexto más amplio de acciones recíprocas dentro del genoma--el complemento entero de la DNA dentro de las células.

A veces los cambios, llamados los polimorfismos del único-nucleótido, o SNPs, encontrado en GWAS están situados cerca de un gen del culpable. La señal viene más a menudo de una región de la no-codificación de la DNA que regula otro gen que pueda ser millares de bases de distancia en la serie de la DNA. “La geografía del genoma no es lineal,” dijo a Grant. “Porque la DNA se dobla en los cromosomas, las partes del genoma pueden entrar en el contacto físico, habilitando las acciones recíprocas biológicas dominantes que afectan a cómo se expresa un gen. Por eso estudiamos la estructura tridimensional del genoma.”

En analizar cómo la cromatina, las fibras que componen los cromosomas, se arregla en formas específicas, la genómica espacial ofrece discernimiento en cómo los genes obran recíprocamente físicamente con las regiones reguladoras en la DNA que transcripción iniciado. La transcripción es el proceso en el cual la DNA se copia en el ARN, la primera acción en la expresión génica.

Grant y los colegas utilizaron el estado plus ultra masivo paralelo, herramientas de alta resolución para analizar acciones recíprocas genoma-anchas en osteoblasts humanos--hueso-formando las células derivadas de las células madres mesenquimales. Sus herramientas analíticas utilizan una aproximación “multi-omic”, integrando datos de la serie del genoma y de los detalles de la estructura de la cromatina para correlacionar acciones recíprocas entre los promotores BMD-relacionados del gen del potencial y las regiones que abrigan las variantes genéticas relacionadas con la biología del BMD.

El estudio estableció claramente dos genes nuevos, ING3 y EPDR1, que a su vez revelaron efectos fuertes sobre osteoblasts humanos. “Mientras que no estamos eliminando otros genes causativos posibles en estas regiones, el gen ING3 se destacaba determinado porque encontramos que la señal genética en esta región era la más fuerte asociada a densidad del hueso en la muñeca--el sitio mayor de la fractura en niños,” dijo a Chesi.

Hankenson observó, “éste sugiere a nosotros que los estudios complementarios que investigan los caminos biológicos afectados por este gen puedan presentar los objetivos para que las terapias fortalezcan densidad mineral del hueso y prevengan final fracturas.” Los investigadores han sabido de largo que el rédito del hueso durante niñez puede alentar salud del hueso en edad adulta. Esta nueva línea de investigación puede presentar estrategias para emplear ese conocimiento.

Grant agregó que la aproximación analítica usada en este estudio podría tener un uso más amplio en estudiar otras enfermedades genéticas--incluyendo condiciones pediátricas. Sus personas están colaborando con los investigadores en la TAJADA y otros centros para generar atlas de las acciones recíprocas de la promotor-variante a través de tipos múltiples de la célula. “Nuestra esperanza es que esta aproximación y estos atlas podrían ofrecer hacia arriba grandes recursos en los tratamientos apuntados que hacían a mano para muchas diversas enfermedades, incluyendo ciertos cánceres, diabetes y lupus pediátricos.”

Fuente: https://www.chop.edu/