Diagnóstico genético basado en la similitud entre humanos y levaduras

El hecho de que humanos y levaduras compartan bastantes genes puede ser una gran ventaja. El proyecto internacional Ubigenes se basa en este hecho para intentar el desarrollo de una prueba de diagnóstico para un tipo de enfermedades mitocondriales consideradas raras. El proyecto, del VI Programa Marco europeo, está liderado por un grupo español.

Las enfermedades mitocondriales alteran el funcionamiento de las mitocondrias, los orgánulos responsables del proceso respiratorio a escala celular. Estas enfermedades afectan principalmente a los niños, y producen desde pérdida de control motor, debilidad muscular y dolor a dificultades para tragar, problemas de crecimiento o complicaciones respiratorias, entre otros efectos. En muchas de estas enfermedades, como las ataxias cerebelosas, la causa es un déficit en la síntesis de la molécula ubiquinona, o coenzima Q. A menudo el déficit es de origen genético.

El objetivo de Ubigenes es desarrollar un biochip para encontrar genes relacionados con la síntesis de esta molécula, y usarlo posteriormente para una prueba. Para diagnosticar estas enfermedades hay que recurrir hoy a un complejo procedimiento: primero hay que hacer una biopsia muscular para analizar el contenido de ubiquinona, y si es bajo se repiten las mediciones en células de piel previamente cultivadas para determinar si el déficit es genético.

Gusano

Hoy se conocen ya una decena de genes relacionados con la síntesis de esta molécula. Los investigadores han visto que algunos de ellos están presentes también en el gusano C. Elegans y en levaduras. Es más, se dieron cuenta de que en levaduras era posible sustituir genes implicados en la síntesis de ubiquinona por genes humanos con la misma función, y la levadura sobrevivía. "Cuando los genes humanos se reinsertan en una levadura a la que previamente se han eliminado genes de producción de ubiquinona, la levadura vuelve a respirar", explica Plácido Navas, de la Universidad Pablo de Olavide, en Sevilla, coordinador del proyecto.

De esa observación nace la idea de la prueba de diagnóstico: "Si extraes los genes del enfermo, los insertas en levadura y ves que ésta no respira, se ha identificado el gen defectuoso", explica Navas. "Usamos las levaduras para identificar el gen con defectos, y luego estudiamos la secuencia de este gen para identificar la mutación". Pueden existir mutaciones en genes que sin embargo funcionan correctamente; recurriendo a la levadura se acelera el proceso de búsqueda de mutaciones que causan la enfermedad. Ahora se trata de comprobar que esta técnica funciona para todos los genes relacionados con la ubiquinona.