La difuminación de los límites del genoma emerge como una nueva capa de la biología del Alzheimer
Investigadores de la Facultad de Informática de la Universidad Carnegie Mellon, la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y la Universidad de Washington han arrojado nueva luz sobre la enfermedad de Alzheimer que podría señalar nuevas direcciones para el tratamiento.
En un artículo publicado en Science, investigadores del Departamento de Biología Computacional Ray y Stephanie Lane de SCS, del Departamento de Neurobiología de Pitt y de instituciones colaboradoras demuestran que la arquitectura del genoma en 3D está organizada de manera diferente en ciertas células cerebrales de personas con la enfermedad de Alzheimer, lo que revela una capa de la biología de la enfermedad que hasta ahora no se había explorado en profundidad.
El equipo de investigación relacionó el plegamiento del genoma con la actividad genética y la organización del tejido cerebral en la enfermedad de Alzheimer. Para ello, utilizaron tecnología de célula única, mapeo espacial del tejido cerebral y un nuevo modelo de aprendizaje profundo.
La estructura tridimensional del genoma constituye una capa reguladora fundamental que ayuda a conectar la secuencia de ADN con la actividad génica. Al integrar el plegamiento del genoma, el estado celular y el contexto tisular, podemos ir más allá de catalogar los cambios asociados a enfermedades y comprender cómo se interrelacionan y qué mecanismos debemos investigar a continuación.
Para construir esta visión multiescala, los investigadores analizaron tejido post mortem de la corteza prefrontal, una región en la parte frontal del cerebro, obtenido de individuos con y sin la enfermedad de Alzheimer que habían participado en un estudio a largo plazo sobre la demencia y donaron sus cerebros a la ciencia después de su muerte.
El equipo utilizó GAGE-seq, una técnica que mide la expresión génica y los contactos genómicos tridimensionales en la misma célula. Además, integraron estas mediciones con mapas transcriptómicos espaciales de tejido intacto. En conjunto, estos datos complementarios permitieron a los investigadores relacionar la organización genómica tridimensional con la regulación génica y situar los cambios moleculares y celulares asociados a enfermedades dentro de su contexto tisular más amplio.
Al mapear estos cambios en tejido cerebral intacto, los investigadores descubrieron que esta reorganización del genoma estaba vinculada a cambios en la actividad genética y en la organización de las células cerebrales. Los hallazgos identifican la organización tridimensional del genoma como una capa importante de la biología del Alzheimer y proporcionan un marco para futuros experimentos que permitan determinar qué cambios en la estructura del genoma contribuyen directamente a la enfermedad y si podrían revelar nuevas dianas terapéuticas.
- Fuente: MedicalXpress
- Foto: Magnific
