
Según un estudio de Northwestern Medicine publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, actuar sobre el control de la síntesis de proteínas en el gen KCNQ2 podría ser una estrategia potencial para modificar el curso de la enfermedad en pacientes con una forma genética de epilepsia de inicio neonatal y un desarrollo cerebral deficiente.
Las variantes genéticas del gen KCNQ2 se asocian con la epilepsia neonatal, caracterizada por convulsiones durante los primeros días de vida. Esta afección también se relaciona con un desarrollo cerebral deficiente, que puede derivar en discapacidad intelectual, retraso en el desarrollo y malos resultados neurológicos a largo plazo. A pesar de la gravedad de estos trastornos, actualmente no existen terapias modificadoras de la enfermedad dirigidas al gen KCNQ2.
“Los niños con esta enfermedad suelen presentar un retraso en el neurodesarrollo, lo que provoca que no alcancen hitos del desarrollo, no desarrollen el lenguaje y, a menudo, sean incapaces de caminar o alimentarse por sí mismos”, afirmó el autor principal del estudio.
Normalmente, el gen KCNQ2, que codifica un canal de potasio cerebral, actúa como un freno en el sistema nervioso, impidiendo que las neuronas se sobreactiven y generen un exceso de descargas. En la epilepsia neonatal causada por el gen KCNQ2, este sistema de frenado no funciona correctamente, lo que provoca una mayor actividad neuronal en el cerebro, con las consiguientes convulsiones y déficits en el neurodesarrollo.
En el presente estudio, el equipo de investigadores se propuso comprender mejor cómo se regula la síntesis de la proteína KCNQ2. Mediante enfoques bioinformáticos y experimentales para analizar conjuntos de datos de ARN del cerebro humano y de ratón, los científicos descubrieron que KCNQ2 contiene un elemento regulador denominado marco de lectura abierto corriente arriba (uORF), una región potencial de codificación de proteínas en el ARNm que precede y se ubica “corriente arriba” de la región principal de codificación de proteínas. Un uORF también puede desviar la maquinaria celular del código proteico principal del gen.
Cuando un ribosoma encuentra un ARNm e inicia el proceso de síntesis de proteínas, puede detenerse en el uORF, lo que reduce la eficiencia general de la producción de la proteína principal. A continuación, los científicos utilizaron la edición de bases de ADN para modificar el gen KCNQ2 en células cultivadas con el fin de inactivar el uORF y descubrieron que esto aumentaba la síntesis de la proteína KCNQ2 e impulsaba la actividad del canal de potasio.
Los hallazgos sugieren que la inactivación del uORF podría ser un enfoque terapéutico eficaz para aumentar los niveles de la proteína KCNQ2 en el contexto de las variantes del gen KCNQ2, con el fin de compensar los efectos de las mutaciones y reducir el riesgo de convulsiones en los pacientes.