Ahora, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y la Universidad de Wisconsin-Madison (EE.UU.) ha desvelado las funciones de algunas de estas proteínas mitocondriales. Y, gracias a esta datos, han identificado las causas genéticas de tres enfermedades mitocondriales. Los hallazgos han sido publicados en Nature.
«Este estudio es un intento de definir las funciones de algunas de las proteínas mitocondriales para tener una mejor comprensión de lo que sucede cuando no funcionan y, en última instancia, una mejor oportunidad de diseñar terapias dirigidas a rectificar esos problemas», señala el investigador David J. Pagliarini.
Las enfermedades mitocondriales son un grupo de patologías genéticas raras que colectivamente afectan a una de cada 4.300 personas. Dado que las mitocondrias proporcionan energía a casi todas las células, las personas con defectos en sus mitocondrias pueden tener síntomas en cualquier parte del cuerpo, aunque los síntomas tienden a ser más pronunciados en los tejidos que requieren más energía, como el corazón, el cerebro y los músculos.
Pudieron vincular tres proteínas a tres patologías mitocondriales separadas
Los investigadores han utilizado las tijeras moleculares CRISPR-Cas9 para eliminar genes individuales de células humanas. Así, generaron un conjunto de líneas celulares relacionadas, cada una derivada de la misma línea celular original pero con un solo gen eliminado. Los genes faltantes codificaban 50 proteínas mitocondriales de función desconocida y 66 proteínas mitocondriales con funciones conocidas.
Tras una serie de análisis determinaron los posibles roles biológicos para muchas proteínas mitocondriales de función desconocida. Y, finalmente, pudieron vincular tres proteínas a tres patologías mitocondriales separadas.
Una de estas enfermedades es un trastorno multisistémico causado por defectos en la vía principal de producción de energía. El coautor Robert Taylor, de la Universidad de Newcastle en Newcastle (Reino Unido), identificó a un paciente con signos claros del trastorno pero sin mutaciones en los genes sospechosos habituales. Los investigadores hallaron un nuevo gen en la vía y demostraron que el paciente portaba una mutación.
Los investigadores demostraron que una mutación en RAB5IF era responsable de un caso de displasia cerebrofaciotorácica y dos casos de labio leporino en una familia
En el equipo de Pagliarini vieron que la interrupción de un gen, RAB5IF, eliminó una proteína codificada por un gen diferente, TMCO1, que se ha relacionado con displasia cerebrofaciotorácica, una patología que se caracteriza por rasgos faciales distintivos y discapacidad intelectual grave. Los investigadores demostraron que una mutación en RAB5IF era responsable de un caso de displasia cerebrofaciotorácica y dos casos de labio leporino en una familia.
Un tercer gen, cuando se interrumpió, provocó problemas con el almacenamiento de azúcar, lo que contribuyó a un síndrome autoinflamatorio fatal.
«Nos enfocamos principalmente en estas tres enfermedades, pero encontramos datos que conectan a alrededor de otras 20 proteínas con vías o procesos biológicos», señala Pagliarini.
Para ayudar a la investigación científica, los expertos han puesto a disposición del público la aplicación MITOMICS que incorpora diferentes herramientas de análisis fáciles de usar para que cualquiera pueda buscar patrones y crear gráficos con solo un clic. Todos los datos se pueden descargar para un análisis más detallado.
