Un equipo internacional de investigadores, liderado por el Instituto de Neurociencias de Alicante (IN), ha hecho un descubrimiento asombroso sobre los mecanismos genéticos que regulan el desarrollo craneofacial. Este relevante estudio, publicado en The American Journal of Human Genetics, ha identificado el papel crucial del gen ZIC2 junto con el complejo ARID1A-BAF en la migración celular de la cresta neural, un paso fundamental en la formación de la estructura facial durante el desarrollo embrionario.

La importancia de los genes en nuestra apariencia

Los resultados del estudio revelan un mecanismo esencial en el que el gen ZIC2, en colaboración con el complejo ARID1A-BAF, juega un rol determinante en un proceso conocido como transición epitelio-mesénquima (EMT). Este proceso es vital ya que permite que las células cambien de forma y migren hacia áreas específicas del embrión, contribuyendo a la formación de órganos y tejidos, incluidas la cara y el cráneo.

Si la migración celular y la organización adecuada de estas células en las primeras etapas del desarrollo embrionario se ven alteradas, pueden surgir problemas significativos en la formación facial y del cuerpo en general. Desafortunadamente, cuando el gen ARID1A presenta fallos, como en ciertas condiciones genéticas, el gen ZIC2 no puede activar los genes necesarios para la correcta movilidad de las células de la cresta neural, lo que interrumpe su migración y genera trayectorias celulares anormales, dando lugar a defectos craneofaciales y otras malformaciones.

Investigando el Síndrome de Coffin-Siris

Para investigar esta problemática, los científicos utilizaron células madre de pacientes con el raro síndrome de Coffin-Siris (CSS), que se manifiesta a través de malformaciones craneofaciales, retraso intelectual y anomalías en varios órganos. Este síndrome se produce por la deficiencia de genes como ARID1A, afectando la migración celular normal. Mediante técnicas avanzadas como RNA-seq y ChIP-seq, los investigadores lograron identificar cómo los genes se ven regulados por la interacción entre ARID1A y ZIC2, y de qué forma sus alteraciones impactan la migración celular en el desarrollo de las estructuras faciales.

Adicionalmente, se llevaron a cabo experimentos en modelos animales, tales como ratones y embriones de pollo, para observar en tiempo real cómo ZIC2 regula la migración de las células de la cresta neural y el efecto de la pérdida de ARID1A en este proceso crucial.

Nuevas oportunidades en el tratamiento de malformaciones

Este descubrimiento permite avanzar en el entendimiento de las causas genéticas detrás de las malformaciones craneofaciales y abre la puerta a potenciales tratamientos para corregir defectos genéticos presentes en enfermedades congénitas. La profesora Eloísa Herrera, líder del estudio, subraya que 'comprender la interacción entre ZIC2 y ARID1A en el desarrollo proporciona herramientas esenciales para explorar tratamientos en enfermedades genéticas congénitas'.

A futuro, este conocimiento podría aplicarse para diseñar terapias personalizadas que busquen corregir o mitigar las alteraciones ocasionadas por disfunciones en estos genes. Además, desentrañar los mecanismos genéticos en juego durante la migración celular en las primeras fases del desarrollo podría favorecer una mejor comprensión de otras afecciones genéticas, ofreciendo nuevas vías para la medicina regenerativa y tratamientos más específicos.

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