Peces cebra que luchan contra las enfermedades raras

Un equipo de especialistas internacionales liderazgo por la investigadora viguesa Diana Valverde, coordinadora del Máster de Biotecnología Avanzada, acaba de confirmar la idoneidad del pescado cebra, un pescado tropical casi transparente y de muy pequeño tamaño, como modelo en el que comprobar el origen y el desarrollo de determinadas enfermedades raras descritas en humanos y, por tanto, su enorme valía para caracterizar sus efectos. El estudio acaba de ser publicado en la revista Nature y en él se abordan diferentes cuestiones que confirman la idoneidad de este pescado para investigar múltiples procesos biológicos. En este caso la investigación se centró en una enfermedad concreta: el Sindrome de Bardet-Biedl, una dolencia de las denominadas enfermedades raras, que se caracteriza por tener una gran diversidad de síntomas, incluyendo anomalías neurológicas, visuales, renales o de las extremidades.

En los últimos años el pescado cebra se fue haciendo paulatinamente un hueco como organismo modelo en la realización de estudios genéticos debido a su pequeño tamaño, transparencia y enorme número de individuos por puesta, lo que facilita analizar miles de compuestos terapéuticos de manera rápida. “Nuestro estudio consistió en comprobar que los cambios detectados a nivel ADN efectivamente tienen un efecto patógeno y son responsables de la enfermedad en los pacientes”, explica Valverde, quien hace también hincapié en que hoy en día detectar cambios en la secuencia de ADN es muy habitual, ya que se dispone de metodologías como la secuenciación masiva que en pocas horas facilita información de las diferencias entre las secuencias de ADN de un individuo control y de un individuo enfermo. “Todos estos cambios de ADN deben ser caracterizados para determinar el efecto que tienen sobre la proteína sintetizada y el daño que producen en los tejidos”, explica la investigadora.

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El Síndrome de Bardet-Biedl, en el que se centró esta investigación, es una enfermedad compleja en la que están afectados multitud de tejidos y que puede presentar, entre otras características, degeneración de retina, obesidad, polidactilia (dedos adicionales) y quistes renales. “Tanto por sus características fisiológicas, que facilitan comparar el efecto de las mutaciones genéticas, como por sus características de cultivo, que permiten generar animales portadores de las mutaciones en un tiempo determinado, la utilización del pescado cebra presenta muchas ventajas en este tipo de estudios”, recalca Valverde.

El trabajo publicado ahora en Nature es fruto de la colaboración entre el Grupo Genómica y Biomedicina de la Universidad de Vigo, liderado por Valverde, con los doctores Pep Rotllant y Paula Suárez del grupo Aquabiotec del Instituto de Investigaciones Marinas-CSIC en Vigo y los doctores José Luis Badano y Rossina Nuevas del Instituto Pasteur en Uruguay. La investigadora Sheila Castro, otra de las autoras del artículo, realizó una estancia en Uruguay como parte de su formación y allí se introdujo en el desarrollo de este tipo de estudios. “Gracias a la posibilidad de trabajar con pescados cebra en el IIM-CSIC, se pudo establecer un modelo animal para verificar el efecto de estas variantes de ADN y poder clasificarlas como verdaderas mutaciones”.

Para la puesta en marcha del estudio se emplearon diferentes métodos de modificación genética. Lo que hizo el equipo investigador fue crear pescados mutantes transitorios en los que se eliminó un determinado gen seleccionado y se sustituyó por el mismo gen humano normal o alterado. “Instroducimos un gen humano normal o alterado en un pescado para poder estudiar su patogeniedad como inductor de la generación de enfermedades de origen genético en humanos”, explica Valverde.

Importancia del diagnóstico molecular

Se analizaron los resultados obtenidos en el estudio de cinco familias de pacientes diagnosticados con Síndrome de Bardet-Biedl, todos de origen español excepto un paciente de la India. “En nuestro grupo llevamos años analizando esta patología, realizando el estudio molecular en estas familias en colaboración con hospitales de toda la geografía española e, incluso, colaboramos con hospitales de La India, Turquía e Irán en varias ocasiones”, recalca la investigadora, quien explica que el diagnóstico molecular ayuda a identificar la causa genética en cada familia y confirmar el diagnóstico clínico, dado que las características que presentan este tipo de pacientes no siempre aparecen en su totalidad en todos ellos y en muchos casos se solapan con otros diagnósticos clínicos. En el caso de este síndrome, el diagnóstico molecular es, según explican los autores del artículo, complicado, pues se describieron alrededor de 21 genes responsables de la enfermedad y en cada familia el gen responsable es diferente.

“Una vez establecida la causa genética en una familia, se puede realizar el estudio familiar y establecer aquellos individuos afectados, portadores y sanos, pudiendo ofrecer consejo genético si fuera preciso”, recalca Valverde.