El legado genético de un virus antiguo puede ayudar a arrojar más luz sobre el origen de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). PEG10 es uno de los innumerables genes virales previamente en el genoma humano que han asumido tareas novedosas en varios tejidos. La más importante es ayudar a formar la placenta. Pero ahora los investigadores dirigidos por Alexandra Whiteley de la Universidad de Colorado en Boulder (UC Boulder) Aumento de los niveles de proteína PEG10 en tejidos neurales de pacientes con ELA es encontrado.

Normalmente, un gen llamado ubiquilina 2 proporciona la cantidad correcta de PEG10. Sin embargo, en pacientes con ELA, el gen regulador a menudo está mutado y ya no ralentiza la producción de PEG10. Los investigadores escribieron en la revista eLife que la mutación de la ubiquitina-2 ya se conocía, pero no estaba claro cómo conduce a la progresión de la enfermedad.

Así que están buscando en cultivos celulares y experimentos con animales proteínas que se acumulen cuando esta mutación está presente. PEG10 terminó en la parte superior de la lista. Cuando luego examinaron el tejido de la médula espinal de los pacientes fallecidos con ELA, PEG10 también fue una de las cinco proteínas más frecuentemente reportadas aquí.

Como descubrió el equipo de Whitley en otros experimentos, el exceso de PEG10 interfiere con la lectura de varios genes y, como resultado, impide la formación del proceso nervioso largo de la célula nerviosa, llamado axón. Sin embargo, estos suelen transmitir señales de control eléctrico desde el cerebro a los músculos.

Los comandos de control están prohibidos

La ELA, también conocida como síndrome de Lou Gehrig, es una enfermedad neurodegenerativa mortal. Destruye gradualmente las neuronas motoras en el cerebro y la médula espinal para que ya no puedan transmitir comandos de control del cerebro a los músculos. El resultado es la parálisis muscular. Los pacientes se ven privados de su capacidad para moverse, tragar, hablar y respirar.

La ELA también puede estar asociada con la demencia que se desarrolla en los lóbulos frontal y temporal del cerebro, lo que resulta en cambios de personalidad y de comportamiento (demencia frontotemporal). La forma hereditaria de ELA representa alrededor del diez por ciento de todos los casos. Sin embargo, en el 90% de los casos, la enfermedad se presenta “esporádicamente”, es decir, de manera repentina. El gen PEG10 se transcribe muy fuertemente en ambos grupos.

Según el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas h. Según v. Hasta 9.000 personas tienen ELACada año se agregan alrededor de 2.500 nuevos casos. El físico y cosmólogo Stephen Hawking fue uno de los pacientes más famosos con ELA.

Aún no hay cura

Algunos medicamentos pueden retrasar la progresión de la enfermedad. Sin embargo, no hay cura. Por lo tanto, Whitley y sus colegas esperan que «una mejor comprensión de la biología de PEG10 en el contexto de la ELA y otras enfermedades en las que PEG10 está elevado pueda abrir nuevas vías para el desarrollo de tratamientos», escriben en su publicación.

«El hecho de que es probable que PEG10 contribuya a esta enfermedad significa que podemos tener un nuevo objetivo para tratar la ELA», dijo Whitley a la Universidad de California en Boulder. «Para una enfermedad terrible que no tiene tratamientos efectivos que extiendan la esperanza de vida por más de unos pocos meses, esto podría ser muy importante».

Con el apoyo financiero de la Sociedad ALS, los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. y los socios del proyecto, su grupo ahora está tratando de dilucidar las vías moleculares involucradas y encontrar un enfoque para inhibir la proteína recalcitrante. Whiteley ha presentado una patente para el uso de PEG10 como biomarcador y ayuda diagnóstica para la ELA.

Viejos virus, impacto actual

El gen PEG10 una vez codificó parte de la envoltura del virus. Se estima que estos genes retrovirales constituyen hasta el 50 por ciento de nuestro ADN. Los retrovirus contienen ARN como material genético y lo escriben en su ADN después de infectar las células para que la célula lo lea y construya nuevas partículas de virus. Así funciona el virus HI, por ejemplo. Pero muchos de los retrovirus anteriores, a menudo antiguos, perdieron sus colmillos, por así decirlo, cuando partes de su genoma se incorporaron al nuestro.

Estos fragmentos de ADN, llamados retrotransposones, que pueden migrar al genoma, se heredan, pero ya no producen partículas virales. Fueron, como dicen los biólogos, domesticados. Así como los animales salvajes después de la domesticación ya no muerden sino que apoyan a sus dueños, los transposones inversos nos sirven en varias funciones. En algunos casos, como el PEG10 con sus propiedades formadoras de placenta, incluso ha sido capaz de lograr un salto evolutivo en la evolución.

Sin embargo, en los tejidos equivocados, el exceso también puede provocar enfermedades. Esto no es ajeno a PEG10: demasiado también se ha relacionado con la condición neurológica del síndrome de Angelman, en la que interrumpe el desarrollo del cerebro en la etapa embrionaria. La producción excesiva también puede conducir a diferentes tipos de cáncer, como el cáncer de hígado y la leucemia linfocítica crónica.

(vz)