Un nuevo “mapa” del autismo podría abrir la puerta a terapias más específicas
Por Jacqueline Howard, CNN
Los científicos están cada vez más cerca de comprender exactamente cómo se desarrolla el autismo en el cerebro y qué podría funcionar para tratarlo.
Mediante inteligencia artificial y datos obtenidos de pequeños cerebros desarrollados en laboratorio, investigadores han trazado las formas en que ciertas mutaciones genéticas asociadas con el autismo pueden modificar las conexiones del cerebro y provocar la aparición del trastorno. El mapa molecular, publicado este jueves en la revista Science, podría contribuir al desarrollo de terapias más específicas para el autismo.
“Se necesita esta información para desarrollar medicamentos en última instancia, y ahora hemos generado un mapa que básicamente proporciona las bases moleculares del autismo y apunta en múltiples direcciones para el descubrimiento de medicamentos”, dijo el autor del estudio, el doctor Nevan Krogan, profesor de la Universidad de California en San Francisco e investigador senior de los Institutos Gladstone, una organización sin fines de lucro.
“La esperanza sería que, en algún momento, uno pueda mirar hacia atrás y decir: ‘Este mapa condujo a X, Y y Z y, por lo tanto, ahora tenemos el primer tratamiento para el autismo’. Esa es la visión y creo que en algún momento del futuro se hará realidad”, dijo Krogan.
Durante décadas, desarrollar tratamientos eficaces para el autismo ha sido un desafío científico.
Dado que hay más de 250 genes asociados con el trastorno del espectro autista, encontrar un tratamiento que actúe sobre las raíces genéticas del trastorno equivale a buscar una sola llave para cientos de cerraduras diferentes.
Pero ahora, el nuevo estudio revela cómo muchas de estas diversas mutaciones genéticas se conectan físicamente y modifican las interacciones entre proteínas en el cerebro en desarrollo, lo que impulsa la aparición del autismo. Las proteínas son moléculas que construyen físicamente el cerebro y ayudan a mantenerlo. Por lo tanto, en lugar de necesitar cientos de medicamentos diferentes para actuar sobre los propios genes, los científicos ahora cuentan con un modelo para intervenir en las interacciones entre proteínas.
“Cuando tienes los genes y las mutaciones, eso es solo una lista. Es una lista de piezas”, dijo Krogan, quien también es director del Instituto de Biociencias Cuantitativas de la UCSF.
“Lo que necesitas es tener un diagrama de conexiones de esa lista de piezas, y ahí es donde necesitas llegar a las proteínas y entender cómo se comunican entre sí, y entender qué ocurre con las interacciones entre proteínas cuando introduces una mutación en una proteína”, dijo. “Así que comprender eso te llevará por caminos terapéuticos que simplemente nunca habrías podido imaginar si solo estuvieras observando los genes y las mutaciones”.
Krogan dijo que él y sus colegas ya tienen tres programas en marcha para desarrollar posibles nuevas terapias utilizando los conocimientos del nuevo estudio.
Para construir el mapa del autismo, investigadores de la Universidad de California en San Francisco trazaron sistemáticamente cómo las mutaciones genéticas relacionadas con el autismo pueden influir en las interacciones entre proteínas en el cerebro. Encontraron más de 1.800 interacciones entre proteínas relacionadas con el autismo, de las cuales el 87 % nunca se había observado antes.
Los investigadores crearon el mapa en presencia de las mutaciones genéticas para comprender cómo se “reconfiguraban” las proteínas y luego utilizaron un sistema de inteligencia artificial llamado AlphaFold para determinar qué mutaciones clave debían priorizar y estudiar posteriormente en organoides cerebrales desarrollados en laboratorio.
“La IA nos permite estudiar proteínas que ni siquiera habríamos podido imaginar estudiar hace un par de años y está proporcionando una luz sin precedentes sobre el autismo y la biología subyacente al autismo”, dijo Krogan.
El mapa es “el más grande que se haya realizado sobre el autismo”, dijo. “Es el mapa más grande de su tipo para cualquier trastorno neuropsiquiátrico, pero también es el mayor mapa de mutaciones que se haya generado para cualquier área de enfermedad”.
El nuevo estudio “es realmente emocionante porque representa hasta ahora la visión más sistemática a nivel de proteínas que hemos tenido sobre el riesgo de autismo”, escribió en un correo electrónico Fikri Birey, profesor adjunto del Departamento de Genética Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory, quien no participó en el estudio.
“En el futuro, podría ser posible identificar medicamentos que estabilicen complejos de proteínas alterados o bloqueen interacciones patológicas, en lugar de intentar corregir cada mutación individual que causa autismo”, escribió Birey, quien añadió que los hallazgos del nuevo estudio podrían contribuir a las investigaciones sobre modelos de la enfermedad que se realizan en su propio laboratorio.
Aunque el nuevo estudio ofrece un mapa de las vías moleculares a través de las cuales podría desarrollarse el autismo, quizá no sea definitivo para todas las personas con autismo ni para todos los tipos del trastorno. El estudio sigue siendo más directamente relevante para las personas con autismo profundo, que representan alrededor del 30 % de las personas con trastorno del espectro autista.
“Son personas que, por ejemplo, necesitan atención las 24 horas”, dijo Krogan.
Sin embargo, añadió que los hallazgos del estudio sobre las interacciones entre proteínas también podrían contribuir a comprender otras afecciones neuropsiquiátricas, como la esquizofrenia, el trastorno obsesivo-compulsivo y los trastornos de tics, así como otras enfermedades, incluido el cáncer.
Expertos y defensores del autismo han elogiado el nuevo estudio, ya que podría abrir la puerta a más investigaciones sobre posibles tratamientos.
“El estudio de hoy muestra dónde convergen diferentes genes relacionados con el autismo en vías biológicas compartidas, y esas vías compartidas podrían finalmente proporcionar objetivos terapéuticos relevantes para grupos mucho más amplios de personas autistas, incluidas aquellas sin una causa genética identificada. Eso no es ni más ni menos que un enorme momento decisivo para la ciencia del autismo”, escribió en un correo electrónico Alison Singer, presidenta de la organización sin fines de lucro Autism Science Foundation, quien no participó en el nuevo estudio.
“Para las familias de personas con autismo profundo como la mía, este es el tipo de avance científico que hemos estado esperando y por el que hemos estado rezando. Muchas personas con autismo profundo tienen variantes genéticas poco frecuentes y la promesa de la medicina de precisión siempre ha sido que comprender esas variantes eventualmente nos permitiría ir más allá del tratamiento de los síntomas y las conductas y comenzar a abordar la biología subyacente”, escribió Singer.
“Todavía queda mucho trabajo por delante y estos descubrimientos deben traducirse en candidatos a medicamentos y luego someterse a pruebas de seguridad y eficacia, pero el camino desde el descubrimiento genético hasta el tratamiento acaba de hacerse mucho más claro”.
Aunque la nueva investigación es “emocionante”, el doctor Andy Shih, director científico de la organización sin fines de lucro Autism Speaks, advirtió que convertir los hallazgos del estudio en posibles terapias requerirá una cantidad considerable de tiempo.
“Traducir este tipo de descubrimientos en terapias es un proceso largo”, escribió Shih en un correo electrónico. “Este estudio proporciona información valiosa sobre posibles objetivos, pero se necesita mucha más investigación antes de que estos hallazgos puedan convertirse en aplicaciones clínicas”.
El autismo se ha convertido en un foco importante del Departamento de Salud y Servicios Humanos durante el segundo gobierno de Trump. Bajo esa dependencia, el Comité Interinstitucional de Coordinación sobre el Autismo (IACC, por sus siglas en inglés) ayuda a desarrollar y actualizar el plan estratégico nacional para la investigación sobre el autismo. Un nuevo borrador del plan será sometido a votación del comité este jueves.
Singer dijo que no está convencida de que el nuevo borrador del plan impulse más investigaciones sobre los objetivos biológicos del autismo, como las que se describen en el nuevo estudio. En cambio, dijo que le preocupa que el Gobierno de Trump pueda desviar la atención de la ciencia actual y centrarse en un vínculo no demostrado entre las vacunas y el autismo.
El plan federal para la investigación sobre el autismo “resta importancia a la genética, el neurodesarrollo y la biología cerebral en favor de un modelo amplio de lesión que no es coherente con la dirección de la ciencia contemporánea sobre el autismo”, escribió Singer. “Desviar las limitadas inversiones federales en investigación de las pruebas biológicas más sólidas ralentizará el progreso científico precisamente cuando están surgiendo oportunidades sin precedentes para desarrollar terapias”.
Pero Shih, de Autism Speaks, dijo que espera que el nuevo plan estratégico del IACC incluya más investigaciones sobre los cambios genéticos relacionados con el autismo.
“Existe un interés significativo en comprender las trayectorias del desarrollo en el nuevo plan estratégico del IACC”, escribió. “Y esperaría que la inversión continua en enfoques a gran escala basados en datos conduzca a más estudios que examinen cómo los factores genéticos contribuyen al autismo y afectan el desarrollo”.
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