Los investigadores han descubierto una pista clave en el desarrollo del páncreas y el cerebro mediante el estudio de pacientes raros nacidos sin páncreas. El estudio del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad de Exeter y sus colaboradores también identificó una vía previamente inesperada relacionada con el desarrollo del páncreas humano y lo confirmó en ratones. Comprender cómo se forma el páncreas humano podría ayudar a los investigadores a desarrollar células de reemplazo para tratar a los pacientes con diabetes tipo 1 en el futuro.
Publicado hoy en el American Journal of Human Genetics, el estudio reveló que los tres pacientes sin páncreas y con desarrollo cerebral anormal tuvieron un cambio idéntico en el gen CNOT1. El equipo continuó mostrando cómo este cambio genético mantuvo a las células madre en su estado original, impidiendo que se convirtieran en células pancreáticas.
El páncreas es parte del sistema digestivo y produce varias hormonas, incluida la insulina que controla la cantidad de azúcar en la sangre. Los problemas con las células productoras de insulina en el páncreas pueden causar diabetes tipo 1, que afecta a más de 10 millones de personas en todo el mundo.
La diabetes tipo 1 se desarrolla cuando las células productoras de insulina en el páncreas, llamadas células beta, son atacadas por el sistema inmunológico. Las personas con esta enfermedad necesitan inyecciones diarias de insulina para controlar sus niveles de azúcar en la sangre. Reemplazar las células pancreáticas dañadas con células derivadas de células madre podría tratar la enfermedad, pero las vías de desarrollo pancreático aún no se conocen completamente.
En casos muy raros, el páncreas no se desarrolla, lo que se conoce como agenesia pancreática, y los bebés que nacen con esta afección necesitan un tratamiento inmediato y de por vida con insulina y otras hormonas para sobrevivir.
Para aprender más sobre el desarrollo del páncreas, los investigadores de la Universidad de Exeter estudiaron la genética de 107 pacientes internacionales con agenesia pancreática. Descubrieron que tres pacientes no relacionados con características clínicas muy similares, incluido un posible trastorno neurológico, tenían una mutación idéntica en el gen CNOT1. Este gen nunca antes había estado implicado en el desarrollo pancreático o cerebral.
Los investigadores del Instituto Wellcome Sanger luego criaron ratones con esta mutación en la versión de ratón del gen para ver cómo afectaba al desarrollo. Encontraron que los embriones de ratón con la mutación en Cnot1 * tenían un páncreas superior mucho más pequeño de lo normal, vinculando directamente el gen Cnot1 con el desarrollo del páncreas. También vieron cambios en el desarrollo del cerebro del ratón.
La doctora Elisa De Franco, coautora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter, dijo: «Encontramos que tres pacientes con agenesia pancreática tenían un error de ortografía idéntico en el gen CNOT1. Esta fue la primera vez que alguien se dio cuenta de que CNOT1 fue importante en el desarrollo pancreático y neurológico, y ha revelado una nueva causa genética para la agenesia pancreática «.
El Dr. Inês Barroso, co-autor principal en el artículo del Instituto Wellcome Sanger ** y la Universidad de Cambridge, dijo: «A través de una gran colaboración entre las disciplinas de investigación clínica y de ratones, proporcionamos pruebas convincentes de que el gen CNOT1 está involucrado en la formación del páncreas tanto en humanos como en ratones. Ahora podemos investigar el mecanismo de desarrollo, para comprender cómo se desarrolla el páncreas «.
El gen CNOT1 se había implicado previamente en mantener células madre embrionarias humanas y de ratones en un estado en el que pueden desarrollarse en cualquier tipo de célula, conocida como pluripotencia. Al estudiar qué genes estaban activos en el páncreas de ratón en desarrollo, los investigadores descubrieron que la mutación Cnot1 cambió los niveles de un factor de desarrollo clave, lo que impide que las células madre se desarrollen.
La Dra. Rachel Watson, primera autora conjunta del Instituto Wellcome Sanger, dijo: «Una vez que supimos que el gen CNOT1 estaba involucrado en el desarrollo pancreático, quisimos descubrir cómo funcionaba. Los cambios en algunos factores de desarrollo en los ratones mutantes Cnot1 indicaron que Las células madre se mantuvieron como células madre, en lugar de convertirse en células pancreáticas. Esto sugería un mecanismo completamente nuevo para la agenesia pancreática, que implicaba mantener las células madre en un estado pluripotente «.
El profesor Andrew Hattersley, coautor del artículo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter, dijo: «En el futuro, las terapias que crearon nuevas células beta pancreáticas podrían terminar con la necesidad de inyecciones de insulina para millones de personas con diabetes tipo 1». «Este tipo de terapia requeriría una muy buena comprensión de cómo se desarrolla el páncreas. Nuestra colaboración multidisciplinaria nos ha permitido desentrañar un nuevo gen y mecanismo involucrados en el desarrollo del páncreas, y reveló más vías para la investigación».
Wellcome Trust Sanger Institute
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Fuente: http://bit.ly/2Pkfpuj
