Investigadores del IDIBELL y el Hospital Sant Joan de Déu, integrados en el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), han descubierto una nueva enfermedad genética rara grave del metabolismo, caracterizada por problemas en el desarrollo cerebral y cardíaco, que afecta a los niños.
En concreto, en el trabajo, publicado en la revista Acta Neurophatologica y financiado con fondos del Instituto de Salud Carlos III, el CIBERER y el proyecto de enfermedades neurológicas sin diagnóstico de Catalunya (URD-Cat), se ha identificado al gen que causa la enfermedad, denominado SHMT2, mediante el análisis del genoma de cinco pacientes españoles (Sant Joan de Déu), franceses (Hospital de Nantes) y norteamericanos (Mayo Clinic).
Los niños con deficiencia de SHMT2 sufren problemas de desarrollo cognitivo, trastornos motores y cardiopatía progresiva que puede incluso necesitar trasplante. La localización de estos pacientes ha sido posible gracias a la plataforma 'GeneMatcher', que pone en contacto a médicos clínicos e investigadores de todo el mundo interesados en el estudio de los mismos genes.
Para el análisis del genoma, el grupo del IDIBELL ha desarrollado herramientas informáticas, algoritmos sofisticados dirigidos a identificar los cambios en el ADN en los genes con más probabilidad de causar una enfermedad.
"El estudio del genoma es altamente complejo y necesita herramientas informáticas potentes. Este algoritmo de propia creación está entrenado para navegar entre los miles de variaciones en el genoma que tenemos cada persona y discernir aquellas que mejor responden a la clínica concreta que presenta el paciente. En los últimos años, el algoritmo ha sido clave para diagnosticar cientos de pacientes de enfermedades raras del cerebro, descubrir 10 nuevas enfermedades, y últimamente, incluso encontrar la implicación de genes que explican que pacientes jóvenes de Covid-19 terminen intubados en la UCI", han explicado los investigadores.
En colaboración con el grupo dirigido por Udai Pandey en la Universidad de Pittsburg (Estados Unidos), los científicos han podido corroborar la función clave de SHMT2 en la transmisión de señales entre las neuronas en un modelo de mosca, la 'Drosophila melanogaster'.
El gen SHMT2 dirige la producción de una enzima que controla el metabolismo del ácido fólico y de los aminoácidos, elementos esenciales para formar las proteínas, con una función clave en el desarrollo del cerebro. En las células de los pacientes obtenidas mediante biopsia de piel, los investigadores han podido determinar la función alterada midiendo los metabolitos de la vía en el laboratorio de bioquímica del Hospital Sant Joan de Déu (HSJD) dirigido por Rafael Artuch.
Por otra parte, el equipo de investigadores también ha encontrado alteraciones en las mitocondrias, los orgánulos responsables de la producción de energía y esenciales para la mayoría de las funciones bioquímicas imprescindibles para la vida. "Gracias a la medicina genómica, podemos actualmente diagnosticar a pacientes que llevaban muchos años sin respuesta, y comprender mejor los mecanismos que gobiernan reacciones bioquímicas esenciales y el desarrollo de órganos y tejidos", han añadido los expertos.
Finalmente, han informado de que como se trata de vías bioquímicas conocidas, están trabajando en tratamientos experimentales de suplementación de los metabolitos deficientes con el objetivo de mejorar la calidad de vida de los pacientes".
