Dos estudios han revelado que ciertos trastornos del gen CAPRIN1 tienen consecuencias significativas para las personas. En primer lugar, el equipo de investigación demostró que la producción insuficiente de la proteína CAPRIN1 en el cerebro puede provocar diferencias en el desarrollo, incluidos los trastornos del espectro autista, el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) y los trastornos del lenguaje. Además, los científicos identificaron una mutación específica en el gen CAPRIN1 (CAPRIN1P512L) que provoca una acumulación anormal de proteínas, lo que provoca inestabilidad en la marcha y debilidad muscular (miastenia). Los dos estudios han sido publicados en las revistas Brain and Cellular and Molecular Life Sciences.

Estos nuevos conocimientos fueron posibles gracias a los análisis del exoma, en los que los científicos observan qué genes están alterados en una célula. El equipo también utilizó la base de datos GeneMatcher, una plataforma en la que investigadores y médicos intercambian información sobre mutaciones en genes y enfermedades asociadas con ellas.

El equipo de investigación identificó a doce pacientes que tenían mutaciones en el gen CAPRIN1. En ellos, solo se produjo la mitad de la cantidad de proteína. Lisa Pavinato, investigadora doctoral en el equipo del profesor Dr. Alfredo Brusco en la Universidad de Turín y becaria del DAAD con la profesora Dra. Brunhilde Wirth en la Universidad de Colonia, descubrió una conexión entre la producción deficiente de la proteína y ciertas deficiencias neurológicas. Todas las personas afectadas tenían trastornos del habla, el 82 por ciento tenía TDAH y el 67 por ciento padecía trastornos del espectro autista y otros trastornos del neurodesarrollo. La función de CAPRIN1 se confirmó en experimentos de laboratorio con células madre pluripotentes inducidas por humanos en las que se apagó el gen CAPRIN1 utilizando la tecnología CRISPR/Cas9, creando las condiciones que sufrían los individuos afectados. Las células con una mutación CAPRIN1 desarrollan procesos acortados y circuitos defectuosos que muestran una actividad eléctrica reducida en comparación con las neuronas sanas sin la mutación. Por el contrario, las neuronas de control sin la mutación CAPRIN1 forman procesos largos, convirtiéndose en redes complejas. Además, el equipo también descubrió cambios en la traducción, uno de los procesos celulares más importantes para la formación y función celular sin errores. De hecho, debido a la traducción defectuosa, las neuronas mutantes comenzaron a degenerar y formar grupos después de unos días. Los resultados de esta investigación se han publicado en el artículo ‘La haploinsuficiencia de CAPRIN1 causa un trastorno del neurodesarrollo con deterioro del lenguaje, TDAH y TEA’ en Brain.

En el segundo estudio, GeneMatcher se utilizó para identificar a tres niños de diferentes familias con una mutación puntual recientemente desarrollada en una posición específica del gen CAPRIN1 : un intercambio de aminoácidos de prolina a leucina en la posición 512. Los tres niños muestran los mismos síntomas de trastornos del movimiento de inicio temprano (ataxia), deterioro de las habilidades motoras del habla (disartria), trastornos de la memoria y miastenia. Andrea delle Vedove, investigadora doctoral del equipo del profesor Wirth, demostró que esta mutación específica da lugar a muchos agregados de proteínas en las células neuronales similares a otras enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson, el Alzheimer o la ataxia. Además, se redujo la actividad de las células nerviosas. El estudio ‘CAPRIN1P512L causa una agregación aberrante de proteínas y se asocia con ataxia de inicio temprano’ ha aparecido en Cellular and Molecular Life Sciences.

«Los nuevos resultados de la investigación son importantes no solo para los pacientes afectados y sus familias, que a menudo pasan años buscando respuestas para comprender la causa de su enfermedad, sino también para los médicos, que ahora pueden hacer diagnósticos más rápidos y precisos», dijo el profesor. Dra. Brunhilde Wirth, directora del Instituto de Genética Humana del Hospital Universitario de Colonia, quien dirigió los estudios junto con equipos nacionales e internacionales.