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# Ciencias de la Salud# Medicina Genética y Genómica

Impacto de grandes eliminaciones de ADN en la salud

Borrados grandes en el ADN pueden causar problemas de salud graves por la interrupción de genes.

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Tabla de contenidos

Las grandes eliminaciones en el ADN pueden afectar la salud de maneras significativas y están relacionadas tanto con enfermedades raras como comunes. A veces, una eliminación puede quitar total o parcialmente un gen responsable de una enfermedad específica, llevando a lo que se llama una enfermedad monogénica. Por ejemplo, cuando se eliminan ciertos genes, puede resultar en niveles altos de Insulina en recién nacidos, lo que causa una severa baja de azúcar en sangre.

En otros casos, cuando la eliminación afecta varios genes, puede llevar a una enfermedad síndromica, donde se presentan múltiples síntomas debido al efecto sobre varios genes. Los síntomas específicos dependen de qué genes son los afectados. En algunas situaciones, una eliminación podría afectar un gen que es crucial para una condición particular, mientras que en otros casos, la razón exacta de los síntomas puede seguir siendo confusa.

Este artículo habla del papel de las grandes eliminaciones en ciertas enfermedades, centrándose particularmente en el hiperinsulinismo congénito, una condición caracterizada por una producción excesiva de insulina.

El Papel de las Eliminaciones Genéticas

Cuando se eliminan partes del ADN, puede impactar significativamente el cuerpo. Por ejemplo, si se borra un gen clave responsable de la regulación de la insulina, esto puede llevar a una producción excesiva de insulina y niveles bajos de azúcar en sangre en recién nacidos. Algunas eliminaciones genéticas están relacionadas con trastornos que se manifiestan a través de múltiples síntomas, lo que puede complicar el diagnóstico y tratamiento.

En algunos casos conocidos, se ha encontrado que eliminaciones específicas interrumpen genes críticos, llevando a varios problemas de salud. Por otro lado, también hay instancias donde el mecanismo exacto de cómo la eliminación causa problemas de salud no se entiende del todo.

Hallazgos Recientes sobre el Hiperinsulinismo Congénito

En un estudio reciente, los investigadores querían buscar grandes eliminaciones en un grupo de niños con hiperinsulinismo congénito que no habían sido resueltos a través de pruebas genéticas rutinarias. Encontraron a varios individuos con eliminaciones superpuestas en una parte específica del cromosoma 20. En algunos de estos niños, las eliminaciones incluían un gen conocido como FOXA2, que es crucial para la producción de insulina.

Los investigadores también aprendieron que estas eliminaciones no eran comunes en la población general, lo que sugiere que juegan un papel significativo en la causa de la enfermedad. En algunos casos, las eliminaciones parecían provenir de los padres, indicando que podría ser un problema heredado, mientras que en otros, las eliminaciones ocurrieron espontáneamente.

La Metodología del Estudio

Para llevar a cabo su investigación, los científicos estudiaron un gran grupo de personas que habían sido referidas para pruebas genéticas debido a altos niveles de insulina. Recopilaron datos clínicos e información genética, asegurándose de que se obtuviera el consentimiento de los padres o tutores. Los investigadores buscaron específicamente grandes eliminaciones en el ADN de los individuos.

Excluyeron otras causas conocidas de hiperinsulinismo congénito al buscar variaciones en varios genes clave. Esto implicó usar técnicas de secuenciación avanzadas para detectar cualquier eliminación que pudiera no haber sido identificada en pruebas anteriores.

Una vez que se encontró una eliminación en un individuo, los investigadores trabajaron para replicar los hallazgos en grupos adicionales para asegurar que sus resultados fueran precisos. Confirmaron los resultados a través de diferentes métodos de prueba y revisaron muestras de los padres para entender los patrones de herencia.

Analizando los Datos Genéticos

Los científicos examinaron más a fondo los datos de secuenciación para ver si había variantes genéticas ocultas que pudieran contribuir a la condición. Buscaron específicamente variantes no sinónimas, que pueden cambiar cómo funcionan los genes. También estudiaron los datos de expresión génica para entender cómo las eliminaciones podrían estar afectando la actividad génica.

A través de varios análisis, confirmaron que genes específicos estaban expresados en el páncreas y podrían impactar la producción de insulina. También investigaron la accesibilidad de la cromatina, que se refiere a cuán fácilmente un gen puede ser accedido para su expresión. Entender cómo las eliminaciones influyen en la Regulación Génica es esencial para determinar la causa precisa del hiperinsulinismo congénito.

Hallazgos Clave

El estudio llevó a la identificación de importantes eliminaciones que afectan una región específica en el cromosoma 20, que incluye el gen FOXA2. La pérdida de este gen y sus elementos regulatorios mostró que interrumpe la producción de insulina en el páncreas.

Curiosamente, incluso cuando el gen FOXA2 no fue completamente eliminado en algunos individuos, las regiones regulatorias circundantes que ayudan a controlar su expresión se vieron afectadas. Esto resaltó aún más la importancia de las regiones no codificantes en la regulación de la función génica y la salud en general.

Todos los individuos en el estudio fueron diagnosticados con hiperinsulinismo congénito a una edad temprana, y los síntomas variaron. Algunos necesitaron tratamiento, mientras que otros mostraron mejora o recuperación sin intervención. Esta variabilidad puede estar relacionada con la naturaleza específica de las eliminaciones y su impacto en la función génica.

Entendiendo el Mecanismo

Los investigadores ahora están viendo cómo estas eliminaciones podrían llevar a problemas de salud. Una posibilidad es que cuando se pierden genes clave, se interrumpe el equilibrio de producción de insulina, llevando a altos niveles de insulina en el torrente sanguíneo. Este problema puede agravarse si otros genes relacionados también se ven afectados.

Además, el estudio resalta el papel de las regiones regulatorias en el control de la expresión génica. Normalmente, estos elementos regulatorios ayudan a manejar cuándo y cuánto se expresa un gen. Al interrumpir estas regiones, las eliminaciones pueden impactar significativamente la función génica.

Implicaciones para la Investigación Futura

Los hallazgos de este estudio subrayan la necesidad de seguir explorando grandes variantes estructurales en genética. Entender cómo diferentes eliminaciones afectan la función génica puede ayudar en el diagnóstico de condiciones y desarrollar tratamientos específicos.

Se anima a los investigadores a incluir regiones como el cromosoma 20p11.2 en sus paneles de pruebas genéticas para el hiperinsulinismo congénito. Este enfoque puede llevar a diagnósticos más tempranos y mejor manejo para los individuos afectados.

Además, destaca la importancia de estudiar no solo las regiones codificantes de los genes, sino también las regiones no codificantes circundantes que tienen roles regulatorios cruciales. La investigación futura debería buscar vincular más claramente las alteraciones genéticas específicas con los fenómenos de la enfermedad.

Conclusión

En resumen, las grandes eliminaciones en el ADN pueden llevar a problemas de salud significativos al interrumpir la función y regulación de los genes. La identificación de eliminaciones en el cromosoma 20p11.2 asociadas con el hiperinsulinismo congénito proporciona valiosos conocimientos sobre los mecanismos genéticos de esta condición.

Entender el papel de las eliminaciones en la regulación genética puede abrir el camino para enfoques de diagnóstico y terapias mejoradas para individuos afectados por hiperinsulinismo congénito y otros trastornos relacionados. La investigación continua en esta área sigue siendo crucial para descubrir las complejas relaciones entre las variaciones genéticas y los resultados en la salud.

Fuente original

Título: Chromosome 20p11.2 deletions cause congenital hyperinsulinism via the likely disruption of FOXA2

Resumen: Persistent congenital hyperinsulinism (HI) is a rare genetically heterogeneous condition characterised by dysregulated insulin secretion leading to life-threatening hypoglycaemia. For up to 50% of affected individuals screening of the known HI genes does not identify a disease-causing variant. Large deletions have previously been used to identify novel regulatory regions causing HI. Here, we used genome sequencing to search for novel large (>1Mb) deletions in 180 probands with HI of unknown cause and replicated our findings in a large cohort of 883 genetically unsolved individuals with HI using off-target copy number variant calling from targeted gene panels. We identified overlapping heterozygous deletions in five individuals (range 3-8 Mb) spanning chromosome 20p11.2. The pancreatic beta-cell transcription factor gene, FOXA2, a known cause of HI was deleted in two of the five individuals. In the remaining three, we found a minimal deleted region of 2.4 Mb adjacent to FOXA2 that encompasses multiple non-coding regulatory elements that are in conformational contact with FOXA2. Our data suggests that the deletions in these three patients may cause disease through the dysregulation of FOXA2 expression. These findings provide new insights into the regulation of FOXA2 in the beta-cell and confirm an aetiological role for chromosome 20p deletions in syndromic HI.

Autores: Sarah E Flanagan, T. W. Laver, M. N. Wakeling, R. C. Caswell, B. Bunce, D. Yau, J. A. Houghton, J. J. Hopkins, M. N. Weedon, V. Saraff, M. Kershaw, E. Honey, N. Murphy, D. Giri, S. Nath, A. T. Saredo, I. Banerjee, K. Hussain, N. D. Owens

Última actualización: 2023-08-21 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.16.23294161

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.16.23294161.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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