A edição de epigenoma poderia prevenir distúrbios do desenvolvimento?
Usando um novo tipo de ferramenta de engenharia genética chamada edição de epigenoma em ratos, os cientistas restauraram irregularidades no cérebro em desenvolvimento que surgem de uma mutação genética.
A edição de epigenoma é uma maneira de alterar a expressão ou leitura de genes sem alterar seu código de DNA subjacente.
Uma equipe da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, MD, liderou o Comunicações da natureza estudo que se concentra na proteína C11orf46.
Um dos autores correspondentes do estudo é o Dr. Atsushi Kamiya, professor associado de psiquiatria e ciências do comportamento na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins.
Nos seres humanos, mutações na seção do DNA que contém o C11orf46 O gene pode levar à síndrome WAGR, uma condição genética que pode causar deficiência intelectual e prejudicar muitos sistemas do corpo.
Os pesquisadores descobriram que o C11orf46 direciona o desenvolvimento do corpo caloso, que é o complexo feixe de fibras nervosas que conecta os lados direito e esquerdo do cérebro.
Se o corpo caloso não se formar corretamente, poderá causar distúrbios no desenvolvimento cerebral, como o autismo, e o tipo de deficiência intelectual que pode ocorrer na síndrome WAGR.
Silenciamento de genes
Outro nome para a síndrome WAGR é a síndrome de exclusão do cromossomo 11p13 porque as mutações que a causam compreendem deleções de DNA em uma região específica do cromossomo 11. C11orf46 gene fica nesta região.
Para estudar o efeito da falta da proteína C11orf46, os pesquisadores silenciaram seu gene codificador em ratos.
Em vez de excluir o gene diretamente, no entanto, eles reduziram sua expressão usando uma ferramenta de edição de epigenoma.
Com essa ferramenta, os cientistas podem alterar a embalagem do DNA da cromatina, e não o próprio código do DNA.
Essa alteração torna mais difícil para os leitores de DNA de uma célula ler o código de DNA da proteína, com o resultado de que a célula produz menos.
A equipe descobriu que os ratos que produziam menos proteína C11orf46 não conseguiram desenvolver o corpo caloso corretamente em seus cérebros. O comprometimento cerebral é semelhante ao que ocorre na síndrome WAGR.
Edição de epigenoma, agrupamento de axônios restaurado
Quando os pesquisadores examinaram mais de perto, eles descobriram que os ratos que produziram menos proteína C11orf46 tiveram maior expressão no gene que produz outra proteína chamada Semaphorin 6A.
A semáforo 6A tem um papel fundamental na orientação da direção do crescimento dos axônios neuronais no cérebro em desenvolvimento.
Com mais edição de epigenoma que alterou a expressão de seu gene associado, SEMA6A, os pesquisadores foram capazes de reduzir a Semaforina 6A nos ratos e restaurar o agrupamento de axônios dos neurônios para se parecer com o dos ratos normais.
“Edição epigenética guiada por RNA de Sema6a promotores de genes através de um sistema dCas9-SunTag com expressão de SEMA6A normalizada de ligação a C11orf46 e resgataram a desconexão transcalosal através da remodelação repressiva da cromatina pelo complexo repressor SETDB1 “, escrevem os autores.
Os pesquisadores concluem que o estudo demonstra como a edição epigenética precisa da cromatina pode alterar o desenvolvimento precoce da conexão entre o cérebro direito e esquerdo.
“Embora esse trabalho seja precoce, esses achados sugerem que podemos desenvolver futuras terapias de edição de epigenoma que possam ajudar a remodelar as conexões neurais no cérebro e talvez impedir a ocorrência de distúrbios no desenvolvimento do cérebro “.
Dr. Atsushi Kamiya
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