Genética de los trastornos del desarrollo

Uno de cada cien niños nace con una deformidad en el cuerpo, con un problema cardíaco, con dificultades de aprendizaje de nacimiento o con un trastorno del comportamiento como el autismo. Las causas de estos trastornos del desarrollo se consideran genéticas aunque en muchos casos ninguno de los dos padres presenta ese problema. Un 88% de los niños con trastornos del desarrollo presentan anomalías en el sistema nervioso y un 88% presentan múltiples órganos afectados.

El Instituto Wellcome Sanger hizo en 2017 un estudio en el que analizó 4000 niños con un trastorno del desarrollo y llegó a la conclusión de que casi la mitad presentan una mutación que surgió en el espermatozoide o el óvulo producido por los padres, pero que no la presentan en su propio cuerpo, son por tanto mutaciones de novo, mutaciones nuevas surgidas en esa nueva generación. El resto se considera que son debidas al menos en parte a mutaciones recesivas, raros cambios en el genoma que solo se expresan, solo se ven en ese niño, si las dos copias de un gen, la heredada del padre y la heredada de la madre, llevan la mutación.

Unestudio más reciente de 6040 niños europeos con trastornos del desarrollo y de sus padres ha concluido que solo un 5% de los trastornos del desarrollo se deben a mutaciones recesivas en los segmentos codificantes de genes identificados o aún por identificar, un porcentaje mucho más bajo de lo que se esperaba. Este trabajo ha sido publicado en la revista Science y la primera autora es Hilary C. Martin con muchos de los autores asociados también al Instituto Wellcome Sanger. Por tanto, al día de hoy, casi la mitad de los casos de trastornos del desarrollo no tienen una explicación genética.

El mismo estudio de Martin y colaboradores ha examinado también los genes de 356 niños de ascendencia paquistaní que tienen trastornos del desarrollo. La ventaja de esa población es que en Pakistán son relativamente comunes las bodas entre primos, lo que incrementa las posibilidades de heredar dos copias de una mutación y, por tanto, de desarrollar un trastorno recesivo. En este grupo un tercio de los casos de trastornos del desarrollo se debían a mutaciones recesivas, casi diez veces más que en la población de ancestros europeos,  y otro tercio a mutaciones de novo, pero de nuevo queda un tercio sin explicar.

Los datos sobre los niños de ascendencia paquistaní deben tomarse con precaución por el pequeño tamaño de la muestra, pero la contribución de las variantes recesivas es similar al 32,5% encontrado en la población kuwaití, donde el nivel de consanguinidad es similar. Los resultados de Martin y colaboradores son consistentes con estudios previos que encontraban una pequeña fracción de diagnósticos recesivos en población europea, donde la consanguinidad es baja pero el estudio va más allá al explicar que la contribución recesiva en genes todavía no descubiertos es también pequeña. Aunque se ha hipotetizado que hay miles de genes con mutaciones recesivas implicados en los trastornos del neurodesarrollo todavía sin identificar, el análisis estadístico indica que el impacto de identificar esos genes será modesto en población con baja consanguinidad como es la europea.

El análisis también ha encontrado dos genes más que estarían implicados en estos trastornos del neurodesarrollo: EIF3F y KDM5B. Los efectos son complejos, EIF3F, por ejemplo, tiene un efecto aditivo en traslación de proteínas pero un efecto recesivo en proliferación celular. El número total de genes es sorprendentemente bajo lo que hace que los productos codificados por el mismo gen frecuentemente intervengan en distintos procesos, en ocasiones sin ninguna conexión entre sí.

Uno de los problemas de esta genética compleja es que no podemos hacer consejo genético. Una pregunta típica de muchos padres es «si tenemos otro hijo, ¿estará también afectado?». En general le podemos decir cuál es el riesgo general de tener un segundo hijo con autismo pero no el riesgo específico de su familia.

El alto porcentaje de trastornos del desarrollo donde no sabemos la genética puede deberse a otros modos como herencias oligogénicas o poligénicas (rasgos que son controlados no por un gen, sino por unos cuantos o muchos) así como a variantes recesivas en regiones no codificantes del genoma, en segmentos reguladores. La explicación con más probabilidad es que los efectos de muchas variantes genéticas raras dependen de qué otras variantes ha heredado ese individuo. Un padre puede ser el portador de una mutación sin que muestre ningún cambio pero cuando se combina con variantes génicas del otro padre esa mima mutación puede tener efectos graves.

 

Para leer más:

  • Martin HC, Jones WD, McIntyre R, Sanchez-Andrade G, Sanderson M, Stephenson JD, Jones CP, Handsaker J, Gallone G, Bruntraeger M, McRae JF, Prigmore E, Short P, Niemi M, Kaplanis J, Radford EJ, Akawi N, Balasubramanian M, Dean J, Horton R, Hulbert A, Johnson DS, Johnson K, Kumar D, Lynch SA, Mehta SG, Morton J, Parker MJ, Splitt M, Turnpenny PD, Vasudevan PC, Wright M, Bassett A, Gerety SS, Wright CF, FitzPatrick DR, Firth HV, Hurles ME, Barrett JC; Deciphering Developmental Disorders Study (2018) Quantifying the contribution of recessive coding variation to developmental disorders. Science pii: eaar6731. doi: 10.1126/science.aar6731.
  • McRae JF et al. Deciphering Developmental Disorders Study (2017) Prevalence and architecture of de novo mutations in developmental disorders. Nature 542(7642): 433-438.

Autor: José R. Alonso

Neurobiólogo. Catedrático de la Universidad de Salamanca. Escritor.

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