Identifican mutaciones en el ADN 'basura' que pueden causar autismo

Un equipo de científicos procedentes de diversos centros de investigación de Estados Unidos ha empleado técnicas de inteligencia artificial para demostrar por primera vez que mutaciones genéticas espontáneas en zonas del genoma que no codifican proteínas –ADN basura– pueden causar patologías complejas como el autismo.

Entre el 1% y el 2% de los genes que forman el genoma humano se encargan de codificar los planos para producir proteínas –que tienen diferentes funciones en el organismo, como regular los niveles de azúcar en la sangre o combatir infecciones–, y el 98% restante lo constituyen las regiones del genoma no codificantes.

Las mutaciones en los genes que codifican proteínas suponen como máximo el 30% de los casos de autismo en individuos que no tengan antecedentes familiares de la enfermedad

Las mutaciones en los genes que codifican proteínas suponen como máximo el 30% de los casos de trastorno del espectro autista (TEA) en individuos que no tengan antecedentes familiares de la enfermedad, por lo que las mutaciones genéticas asociadas a los TEA tienen que producirse también en otras regiones del genoma, pero descubrir cuáles son es muy complicado porque una única persona puede presentar decenas de estas mutaciones, que serían únicas en cada caso.

Un modelo que predice cómo afectan las mutaciones genéticas

En el nuevo estudio, dirigido por Olga Troyanskaya, subdirectora de Genómica en el Centro de Biología Computacional del Instituto Flatiron en Nueva York y profesora de Ciencias de la Computación en la Universidad de Princeton (EE.UU.), se ha desarrollado un modelo de aprendizaje automático para predecir cómo afectaría a la expresión génica una mutación específica.

Los autores del trabajo –que se ha publicado en Nature Genetics– analizaron las bases genéticas del autismo utilizando el 'Simons Simplex Collection', que contiene los datos genéticos de 1.790 personas (un niño con autismo y sus padres y hermanos no afectados) empleando este modelo para predecir la influencia de mutaciones no codificadas ni hereditarias en cada individuo con autismo, y comparando dichas predicciones con los efectos de la misma línea no mutada en el hermano sin TEA. Los hallazgos sugieren que las mutaciones no codificantes en muchos de los niños con TEA variaron la regulación génica.

Los científicos realizaron ensayos en el laboratorio para probar los efectos de algunas de las mutaciones no codificantes, para lo que insertaron en las células las mutaciones de alto impacto predichas que habían hallado en niños con autismo y observaron los cambios producidos en la expresión génica, y estas modificaciones confirmaron las predicciones del modelo. Troyanskaya ha declarado que su equipo tiene la intención de seguir desarrollando su método, y que confía en que su trabajo contribuya a utilizar mejor los datos genéticos para el diagnóstico y tratamiento de los TEA y otras enfermedades.