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Los investigadores encuentran un mecanismo genético que desencadena el labio leporino y el paladar hendido

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BONN, Alemania/FILADELFIA, EE.UU: Se sabe desde hace tiempo que el gen TP63 puede contribuir al desarrollo del labio leporino y del paladar hendido, pero el proceso exacto no está claro. Un estudio conjunto de las universidades de Bonn y Pensilvania ha aclarado ahora cómo funciona este mecanismo.

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En Europa, aproximadamente uno de cada 500 bebés nace con labio leporino y paladar hendido. La causa es un trastorno del desarrollo en las primeras semanas del desarrollo embrionario. Como resultado, las partes de la cara o del paladar no crecen juntas de manera normal.

Se sabe desde hace tiempo que las mutaciones del gen TP63 pueden desencadenar formas particularmente graves de este trastorno. Los afectados no sólo sufren de fisuras en la zona facial, sino también de malformaciones en las extremidades y enfermedades de la piel, el cabello y los dientes. Originalmente, se asumió que la TP63 sólo juega un papel en el desarrollo de esta forma sindrómica de labio leporino y paladar hendido.

"En los últimos dos años, sin embargo, ha habido cada vez más pruebas de que no es así", dijo la coautora, la Dra. Kerstin Ludwig, del Instituto de Genética Humana del Hospital Universitario de Bonn. "En nuestro trabajo, pudimos demostrar por primera vez que el TP63 representa en realidad un vínculo entre el síndromico y la forma aislada y cómo interfiere con el desarrollo facial"

Investigadores de la Universidad de Pensilvania han tenido éxito en la programación de células humanas para que se conviertan en células faciales en cultivo. Esto permitió al equipo analizar el efecto del TP63 en este tipo particular de células. Estos datos fueron luego combinados por los investigadores de Bonn con los datos genéticos de grandes cohortes de pacientes. "Pudimos demostrar que el TP63 aumenta la actividad de varios genes que juegan un papel en el desarrollo de formas aisladas de labio leporino y paladar hendido", dijo Ludwig.

Además, el TP63 cambia la estructura de la cromatina, el complejo formado por el ADN y varias proteínas. Normalmente, el hilo de cromatina forma un haz compacto en el núcleo celular. Sin embargo, cuando TP63 se conecta a la rosca, la bola se afloja ligeramente en esta zona. Junto con otras modificaciones, esto puede llevar a un aumento de la lectura de un gen específico en esta región.

"Según los conocimientos actuales, el TP63 regula de esta manera varios miles de localizaciones en nuestro genoma", dijo la coautora, la Dra. Julia Welzenbach, de la Universidad de Bonn. "Entre ellos hay 17 que, como ya sabemos por grandes estudios genéticos, están involucrados en la formación de tijeras y un gran número de otras regiones cuya participación era desconocida hasta ahora"

El gran número de regiones activadas por TP63 muestra la importancia de este gen en los humanos. Si su función se ve gravemente afectada por una mutación, este defecto suele afectar a un gran número de órganos. Esto explica por qué TP63 se asoció originalmente sólo con la forma sindrómica del labio leporino y el paladar hendido. "Sin embargo, en el caso de la forma no sindrómica, su actividad perturbadora se limita a desarrollar células faciales", dijo Ludwig.

El sistema celular recientemente establecido proporciona a los científicos una herramienta con la que pueden investigar las causas biológicas de este trastorno del desarrollo con más detalle. "Por ejemplo, podríamos probar el efecto de diferentes factores ambientales sobre la actividad de la TP63 en las células faciales", declaró Ludwig. Se sabe que las influencias ambientales pueden aumentar el riesgo de malformaciones faciales. Por lo tanto, a largo plazo, estas pruebas pueden dar lugar a recomendaciones para una mejor profilaxis individual, que se aplique en particular a las familias que tienen una predisposición genética.

El estudio, titulado "p63 establece potenciadores epiteliales en genes críticos de desarrollo craneofacial", fue publicado en la edición de mayo de 2019 de la revista Science Advances.