El nuevo mapa de proteínas podría mejorar el diagnóstico y la comprensión de las cilopatías raras

Unido a casi todas las células humanas es una estructura similar a la antena conocida como cilio primario, que detecta el entorno de la célula y controla el camino para responder a las señales de su entorno. Una nueva investigación en los Estados Unidos y Suecia han mapeado e identificado cientos de proteínas que constituyen estas estructuras, proporcionando nuevas opiniones para futuras investigaciones sobre biología ciliar, mecanismos de enfermedades y terapias potenciales.

Publicar en la revista, Celúla, Investigadores del KTH Royal Institute of Technology y la Universidad de Stanford utilizaron técnicas avanzadas de imágenes y anticuerpos basados ​​en anticuerpos para mapear la proteína dentro de los cilios primarios en tres tipos de células humanas. Analizaron más de 128,000 cilios individuales e identificaron 715 proteínas encontradas en diferentes partes del cilio responsable de detectar señales mecánicas o químicas, como las hormonas. Estos cilios primarios difieren de los cilios en movimiento, que son responsables del movimiento de líquidos o células.

La profesora Emma Lundberg, una investigadora y clínica del Instituto de Proteómica de Células y Clínicas de Kthal, dice que el estudio también identificó un posible gen detrás de varios trastornos vinculados a las mal funcionamiento de CILI. Estos pueden conducir a trastornos que afectan a muchas partes del cuerpo, desde el cerebro y los ojos hasta los riñones y los huesos.

Además, los investigadores descubrieron 91 proteínas que nunca antes habían sido relacionadas con cilis.

El estudio amplía la comprensión actual de los cilios, lanzando procesadores de información altamente adaptables y versátiles, que sintonizan su composición de proteínas para adaptarse a las necesidades de la célula a la que pertenecen.

Las células parecen personalizar la composición de proteínas en sus cilios para hacer tareas de detección específicas. Estas proteínas ciliares recién descubiertas inspiran muchas hipótesis nuevas sobre cilios. «

Emma Lundberg, maestra, Kth Royal Institute

Con los médicos del Instituto Karolinska en Estocolmo, el equipo exploró la relevancia clínica de sus hallazgos al comparar su lista de proteínas con datos genéticos de pacientes con síndromes diagnosticados de la ONU. Cuando lo hicieron, encontraron una variante genética, CREB3, en un niño con síntomas que se asemejan a cilopatías.

El principal autor del estudio, Jan Hansen, investigador de laboratorio de Lundberg, lleva a Stanford, dice que este descubrimiento abre la puerta a identificar nuevos genes que causan enfermedades y una mejor comprensión de los trastornos raros.

También puede conducir a una mayor precisión en el diagnóstico de cilopatías, una clase de trastornos genéticos donde un gen enfermo conduce a una disfunción de cilios.

«Los pacientes tienen síntomas diversos, como seis dedos por mano, déficit mental, ceguera o defectos renales». Hansen dice. Pero la conexión de enfermedades raras con cilios ha estado limitada por la dificultad de estudiar la composición de la proteína cilis. «Nuestro Atlas del espacio de proteínas cilios puede contribuir a una mejor comprensión y diagnóstico de trastornos de cilopatía raros, en los que los pacientes tienen síntomas muy diversos».

Los datos del estudio están disponibles públicamente a través de Atlas de proteínas humanas, un recurso abierto para científicos y clínicas de todo el mundo. «Creo firmemente en la ciencia abierta y estamos orgullosos de compartir estos resultados abiertamente en la comunidad de investigación», dice Lundberg.

En Suecia, la investigación se llevó a cabo a través de Science for Life (Scilifelab), un centro de investigación conjunto del Royal Institute of Technology of KTH, Institut de Karolinska, Universidad de Estocolmo y Universidad de Uppsala. Chan Zuckerberg Imaging Institute también contribuyó al estudio.