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CHD8: Un Remodelador de Cromatina Clave en la Expresión Génica y su Relación con el Autismo
José Carlos Reyes
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Departamento: Biología del Genoma, CABIMER, CSIC.
Grupo de Investigación: Epigenética y Expresión Génica.
Sobre José Carlos Reyes
José Carlos Reyes es Investigador Científico del CSIC y Director del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER). Desde hace años lidera el Grupo de Epigenética y Expresión Génica, donde se dedica a estudiar cómo la cromatina y sus modificaciones regulan la expresión de los genes. Su formación comenzó con un doctorado en Ciencias Biológicas por la Universidad de Sevilla, seguido de una estancia postdoctoral en el Instituto Pasteur de París, donde investigó la remodelación de la cromatina en mamíferos bajo la supervisión de Moshe Yaniv. Posteriormente, realizó una corta estancia en el Instituto Nacional de Salud en Bethesda (EE. UU.), en el laboratorio de Gordon Hager.
Desde el año 2000, forma parte del CSIC, y en 2002 recibió el Premio Joven Investigador de la Academia de Ciencias de Sevilla. Ha trabajado en diferentes instituciones de prestigio, como el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis y el Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER). Su línea de investigación se centra en la expresión génica y la epigenética, con más de 80 artículos publicados en revistas científicas de alto impacto.
Líneas de investigación
Su investigación busca comprender cómo los cambios en la cromatina afectan la transcripción génica y cómo estos procesos están regulados. Utiliza métodos genéticos, bioquímicos y computacionales para analizar estos mecanismos y su impacto en diversas enfermedades, como el cáncer y el autismo. En particular, estudia los remodeladores de cromatina, proteínas fundamentales para la accesibilidad del ADN y la regulación de la expresión génica.
CHD8, un Remodelador de Cromatina Involucrado en el Autismo
La cromatina es la estructura que empaqueta, organiza y regula el material genético, el ADN, que se encuentra en el interior del núcleo celular. Los procesos de expresión de los genes, la copia del ADN y la reparación y mantenimiento del genoma ocurren en el contexto de la cromatina y son regulados por esta estructura. Los remodeladores de la cromatina son un conjunto de máquinas proteicas que modifican la estructura de la cromatina, permitiendo o restringiendo el acceso a los genes. Estos remodeladores de la cromatina son, por lo tanto, esenciales en todo el funcionamiento del genoma.
Uno de estos remodeladores es CHD8 (Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 8), una proteína clave en la regulación transcripcional. CHD8 se une a los promotores de los genes transcripcionalmente activos y regula su expresión tanto en el cerebro como en otros tejidos humanos. También se ha descubierto que CHD8 es fundamental para la activación de potenciadores dependientes de progesterona.
El gen CHD8 tiene la información para hacer la proteína CHD8.
Lo más relevante en años recientes es que se ha identificado que mutaciones heterocigóticas (solo en una de las dos copias cromosómicas) en el gen CHD8 están asociadas con el Trastorno del Espectro Autista (TEA). Esto ha abierto una nueva línea de investigación en su grupo, donde buscan comprender las bases moleculares de este trastorno y cómo las alteraciones en CHD8 afectan el desarrollo neuronal y la función cognitiva.
El gen CHD8 está en el cromosoma 14. Tenemos dos copias de cada cromosoma. En el síndrome de CHD8 está mutada solo una de las dos copias. A esto se le llama heterocigosis.
Implicaciones en el Trastorno del Espectro Autista (TEA)
Las mutaciones en CHD8 parecen alterar la expresión de genes cruciales para el desarrollo cerebral, afectando procesos como la diferenciación neuronal, la sinaptogénesis y la plasticidad sináptica. Los estudios en modelos experimentales han mostrado que la deficiencia de CHD8 provoca anomalías en el neurodesarrollo, contribuyendo a síntomas característicos del autismo.
Perspectivas futuras
Actualmente, la investigación del grupo se enfoca en:
Comprender cómo las mutaciones en CHD8 afectan la organización de la cromatina y la expresión génica en el cerebro.
Estudiar los mecanismos epigenéticos que vinculan CHD8 con el desarrollo del autismo.
Explorar posibles estrategias terapéuticas dirigidas a restaurar la función de CHD8 y sus vías asociadas.
A medida que avanza el conocimiento sobre CHD8, se abre la posibilidad de desarrollar nuevas herramientas diagnósticas y terapéuticas para los trastornos del espectro autista.
Conclusión
El estudio de los remodeladores de cromatina como CHD8 es fundamental para comprender la regulación de la expresión génica y su impacto en enfermedades humanas. Conocer su papel en el autismo no solo ayuda a entender mejor este trastorno, sino que también puede conducir a estrategias innovadoras para su tratamiento.
Desde el Grupo de Epigenética y Expresión Génica de CABIMER, continúan investigando estos mecanismos con la esperanza de contribuir al desarrollo de terapias dirigidas y mejorar la calidad de vida de las personas afectadas por enfermedades raras como el síndrome CHD8.
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