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Un mapa genético 3D de células inmunitarias poco frecuentes revela más de cien genes candidatos para la enfermedad de Crohn
Una técnica de captura cromosómica para muestras pequeñas vincula las variantes de riesgo de la enfermedad con los genes que posiblemente regulan y señala de manera inesperada a CLN3; sin embargo, los resultados todavía son un preprint y las pruebas funcionales proceden principalmente de células de ratón.
Los estudios genéticos sobre la enfermedad de Crohn han identificado numerosas variantes de riesgo, pero la mayoría se encuentran en regiones reguladoras que no producen proteínas. A menudo, no es posible determinar qué gen afectan basándose únicamente en la distancia lineal dentro del cromosoma. Un estudio en formato de preprint abordó la cuestión a partir del plegamiento tridimensional del ADN dentro del núcleo celular y rastreó, en las poco abundantes células linfoides innatas de tipo 3 (ILC3), los genes con los que estas variantes podrían entrar en contacto y a los que podrían controlar.
Las ILC3 residen en tejidos mucosos como el intestino y las vías respiratorias, donde ayudan a mantener la barrera y también participan en las respuestas inflamatorias. El equipo de investigación empleó una técnica de Hi-C con captura de promotores apta para pequeñas cantidades de células con el fin de analizar tres conjuntos de muestras primarias de ILC3 humanas. Así trazó decenas de miles de contactos entre promotores y regiones reguladoras distantes y los comparó con células T CD4 positivas para identificar conexiones cromosómicas más específicas de las ILC3.
A continuación, los investigadores integraron este mapa tridimensional de contactos con datos de estudios de asociación del genoma completo sobre la enfermedad de Crohn. Mediante un marco de análisis bayesiano denominado multiCOGS, vincularon las variantes de riesgo con los genes diana que podrían verse afectados. El análisis propuso más de cien genes candidatos, entre ellos señales conocidas relacionadas con el sistema inmunitario, como IL23R, y CLN3, que anteriormente no se consideraba un actor clave en la inflamación intestinal.
CLN3 es conocido principalmente porque sus variantes patogénicas pueden causar enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Batten. El equipo descubrió que, en células de ratón similares a las ILC3, la expresión de Cln3 disminuía después de la estimulación con citocinas inflamatorias. El aumento experimental de su expresión modificó el programa transcripcional y la secreción de citocinas provocados por la estimulación. Estos resultados respaldan la posibilidad de que CLN3 participe en la regulación del estado inflamatorio de las ILC3, pero todavía no bastan para demostrar que cause directamente la enfermedad de Crohn.
El mismo método se amplió a otras cinco enfermedades autoinmunes. Los genes candidatos obtenidos mostraron enriquecimiento en los resultados de un cribado de interferencia CRISPR de la respuesta inflamatoria de las ILC3, lo que indica que los datos del genoma tridimensional podrían aportar el contexto del tipo celular que falta en los análisis tradicionales de asociación genética. Por ahora, su valor consiste más bien en acotar el alcance de los experimentos posteriores que en proporcionar de inmediato marcadores diagnósticos o dianas terapéuticas.
Este trabajo aún presenta limitaciones importantes. PubMed lo identifica explícitamente como un preprint de bioRxiv que todavía no ha sido revisado por pares, no como un artículo publicado formalmente en «Nature Genetics». El mapa genético principal procede de un pequeño número de muestras de células humanas sanas, mientras que las pruebas funcionales de CLN3 utilizaron una línea celular de ratón y sobreexpresión artificial. Los efectos reguladores correspondientes podrían variar según el estado celular y el entorno inflamatorio, por lo que todavía deberán validarse en tejido intestinal humano, ILC3 procedentes de pacientes y modelos más próximos a las condiciones fisiológicas.