Control genético del crecimiento óseo.

En los mamíferos, sólo el 3% del genoma produce proteínas esenciales para la vida y el desarrollo. Sin embargo, los genes no funcionan solos; están controlados por otras secuencias de ADN llamadas potenciadores, que actúan como interruptores para activar o desactivar genes. Investigadores de la Universidad de Ginebra han descubierto 2.700 activadores que regulan los genes del crecimiento óseo.

Nuestra altura es en gran medida hereditaria y muchas enfermedades genéticas afectan el crecimiento óseo. Puede que la causa no esté en los genes sino en los potenciadores que los activan. Guillaume Andrey, investigador de UNIGE, explica que los activadores indican al ADN que produzca ARN, que luego produce proteínas. Aunque sabemos dónde se encuentran los genes del crecimiento óseo, aún no se conocen los potenciadores que los controlan.

Utilizando una nueva técnica, el equipo de Andrey creó embriones de ratón con huesos fluorescentes para estudiar cómo funcionan los potenciadores durante el desarrollo óseo. Esta técnica, premiada en 2023, permite estudios genéticos precisos utilizando células madre.

El equipo estudió la actividad de la cromatina, donde se empaqueta el ADN, en células óseas fluorescentes. Identificaron las secuencias reguladoras específicas que controlan los genes de formación de huesos utilizando marcadores de activación genética. Confirmaron sus hallazgos desactivando estos potenciadores sin afectar los genes. Esto provocó una pérdida de activación genética, lo que demuestra que los activadores son esenciales para el buen funcionamiento de los genes, explica Fabrice Darbellay.

Los investigadores identificaron 2.700 potenciadores en ratones y 2.400 también en humanos. Los activadores y los genes que controlan están muy juntos en la misma cadena de ADN, lo que les permite interactuar eficazmente, explica Guillaume Andrey. Las diferencias en la actividad de estas regiones podrían explicar por qué las personas tienen diferentes tamaños, porque la actividad de las células óseas afecta el tamaño de los huesos.

Muchas enfermedades óseas no pueden explicarse únicamente por mutaciones genéticas; la causa podría estar en regiones reguladoras no codificantes del genoma. Ya sabemos que determinadas enfermedades óseas están causadas por mutaciones activadoras y no por genes. Esto sugiere que puede haber más casos, especialmente cuando los genes de los pacientes parecen normales. Los fallos en estos interruptores genéticos también podrían provocar otros problemas de desarrollo.

Referencia de la revista:

1. Darbellay, F., Ramisch, A., López-Delisle, L. et al. Paisaje amplificador condrogénico prehipertrófico del desarrollo de las extremidades y el esqueleto axial. Comunicación natural. YO: 10.1038/s41467-024-49203-2.