Diseñado el primer modelo animal sin el gen ‘SHANK3’ para el estudio del autismo

Como destaca Yong-hui Jiang, director de esta investigación publicada en la revista « Nature Communications », «la inactivación total o ‘knockout’ del gen hace que nuestro modelo sea más efectivo para el estudio del autismo asociado al gen ‘SHANK3’ y del síndrome de Phelan-McDermid en humanos, muchos de los cuales carecen completamente de este gen. Así, nuestro modelo representa un primer paso muy importante para comprender los procesos de estos trastornos en los seres humanos. Y para muchas familias afectadas por el autismo se trata de un primer paso que puede ofrecerles esperanza y podría conllevar, cuando menos potencialmente, al desarrollo de un tratamiento eficaz».

El nuevo modelo animal –ratón– genéticamente modificado permitirá estudiar cómo compensar la ausencia o deficiencia del gen y, en consecuencia, mejorar la sintomatología de los afectados por el autismo o por el síndrome de Phelan-McDermid –enfermedad rara de carácter genético causada por la interrupción del gen SHANK3.

De hecho, el equipo de investigadores dirigido por Yong-hui Jiang llevan ya cinco años analizando los cambios en la actividad cerebral de los ratones sin el gen ‘SHANK3’ y comparándola con las de los animales con el gen funcional –los denominados ratones ‘control’.

Y, exactamente, ¿qué síntomas, supuestamente análogos al del autismo en humanos, presentan los ratones sin el gen? Pues vocalizan menos, se acicalan de forma obsesiva hasta el punto de perder su pelaje, no obedecen la jerarquía social establecida entre los grupos de ratones, y son incapaces de localizar sus propios ‘hogares’, lo que les hace vagar entre los nidos de otros ratones.

Como apunta Alexandra Bey, co-directora del estudio, «algunos de los comportamientos repetitivos, la incapacidad para comprender los comportamientos ajenos y los intereses restringidos imitan muchos de los síntomas que observamos en los humanos con autismo».

Por ejemplo, uno de los experimentos consistió en colocar a los ratones en una caja con múltiples agujeros para explorar. Y mientras los ratones con el gen, mucho más curiosos, se dedicaron a entrar en todos y cada uno de los agujeros, aquellos sin el ‘SHANK3’ se limitaron a quedarse en un área específica y repetir las mismas rutas de exploración una y otra vez. Como indica Alexandra Bey, «este comportamiento replica lo que observamos en muchos niños con autismo. Y es que en estos niños, la perseverancia es un modo de comportamiento, por lo que juegan con el mismo juguete una y otra vez de la misma manera y no exploran nuevas formas para interactuar con el mismo ».

Entre los primeros resultados, los autores han hallado que los ratones sin el gen muestran profundos cambios en algunas proteínas –entre otras, en el receptor cerebral ‘mGluR5’– implicadas en las sinapsis y funciones neuronales. De hecho, los experimentos llevados a cabo con dos compuestos químicos específicos para ‘mGluR5’ han posibilitado que algunos de los animales abandonaran sus hábitos repetitivos y mejoraran su capacidad de aprendizaje.

Como concluye Xiaoming Wang, co-autor de la investigación, «la regulación del receptor cerebral ‘mGluR5’ es compleja y da lugar a otros problemas del comportamiento, pero es una clave para los estudios futuros. Además, es posible que, ya en un futuro, se pueda ensayar un fármaco similar en seres humanos. Creemos que nuestro estudio ayudará a otros investigadores de todo el mundo a entender mejor este gen y ver cómo afecta a las sinapsis . También esperamos que nuestro modelo pueda ser generalizado para otros genes del autismo».