La recombinación cerebral de ADN se asocia con la enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer es una crisis de salud pública. La causa de la enfermedad sigue siendo desconocida y no existe un tratamiento significativo. Casi seis millones de personas en los EUA viven con enfermedad de Alzheimer, una cifra que se prevé alcance los 14 millones de personas para 2060 a medida que la población envejece.

La hipótesis amiloide, o la teoría de que la acumulación de una proteína llamada beta-amiloide en el cerebro causa la enfermedad de Alzheimer, ha impulsado los estudios sobre la enfermedad de Alzheimer hasta la fecha. Sin embargo, los tratamientos dirigidos contra los beta-amiloides han fracasado notoriamente en los ensayos clínicos.

Un equipo de científicos asociados con el Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys (La Jolla, CA, EUA) identificó la recombinación de genes en las neuronas que produce miles de nuevas variantes genéticas en los cerebros de los pacientes con enfermedad de Alzheimer. El estudio revela por primera vez cómo el gen ligado a la enfermedad de Alzheimer, la Proteína Precursora del Beta Amiloide (APP), se recombina utilizando el mismo tipo de enzima que se encuentra en el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

Los investigadores utilizaron nuevos métodos analíticos que se centraron en muestras de células únicas y múltiples, y encontraron que el gen APP, que produce las proteínas beta amiloides tóxicas que definen la enfermedad de Alzheimer, da lugar a nuevas variantes genéticas en las neuronas, creando un mosaico genómico. El proceso requirió la transcripción inversa y la reinserción de las variantes en el genoma original, produciendo cambios permanentes en la secuencia de ADN dentro del trazado del ADN de la célula.

Todas las muestras de cerebro de enfermedad de Alzheimer contenían una abundancia excesiva de distintas variantes del gen APP, en comparación con las muestras de cerebros normales. El equipo descubrió que las neuronas de los pacientes con enfermedad de Alzheimer contenían aproximadamente seis veces más variedades del gen APP que las células de las personas sanas. Entre estas variaciones enriquecidas en el Alzheimer, los científicos identificaron 11 cambios de un solo nucleótido idénticos a las mutaciones conocidas en la enfermedad de Alzheimer familiar, una forma hereditaria muy rara del trastorno. Aunque se encuentran en un patrón de mosaico, se observaron variantes de APP idénticas en la forma más común de la enfermedad de Alzheimer, lo que vincula aún más la recombinación de genes en las neuronas con la enfermedad.

Jerold Chun, MD, PhD, profesor y autor principal del estudio dijo: “Estos hallazgos pueden cambiar fundamentalmente la forma en que entendemos el cerebro y la enfermedad de Alzheimer. Si imaginamos que el ADN es un lenguaje que cada célula usa para ‘hablar’, encontramos que en las neuronas, una sola palabra puede producir muchos miles de palabras nuevas, previamente no reconocidas. Esto es un poco como un código secreto integrado en nuestro lenguaje normal que se decodifica por recombinación de genes. El código secreto se utiliza en los cerebros sanos, pero también parece estar alterado en la enfermedad de Alzheimer”. El estudio se publicó el 21 de noviembre de 2018, en la revista Nature.

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Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys