Resumen de Identificación de genes candidato en glaucoma congénito mediante secuenciación masiva de exomas: papel del gen gpatch3 en glaucoma congénito y en desarrollo craneofacial
El glaucoma congénito es una neuropatía óptica severa y hereditaria que se origina por un desarrollo anómalo del segmento anterior del ojo. Genéticamente, esta enfermedad es heterogénea y su etiología apenas se conoce. Con el objetivo de identificar nuevos genes implicados en la enfermedad, se realizó la secuenciación del exoma de 26 pacientes sin parentesco entre ellos. Se identificaron tres genes candidatos (LRP2, GUCA1C y GPATCH3) en un total de 4 pacientes. De los tres genes candidatos identificados, GPATCH3, un gen de función desconocida, fue seleccionado como el mejor candidato para realizar ensayos funcionales. Se identificaron dos variantes raras, presentes en heterocigosis compuesta y localizadas en la región codificante del este gen en uno de los pacientes. En este trabajo se ha comprobado que la proteína GPATCH3 recombinante activa in vitro el promotor proximal del gen CXCR4, que codifica un receptor de quimiocinas involucrado en la migración de células embrionarias de la cresta neural. Las mutaciones identificadas en el paciente resultaron ser hipermorfas, aumentando en aproximadamente un 17% la transactivación de CXCR4. La proteína GPATCH3 se detectó en tejidos del segmento anterior del ojo humano relevantes en glaucoma, como el cuerpo ciliar. La búsqueda de variaciones en la secuencia de GPATCH3 reveló la presencia de variantes raras de este gen en el 5% de los sujetos de una cohorte formada por 170 pacientes de glaucoma congénito sin parentesco entre ellos. Mediante hibridación in situ e inmunohistoquímica en embriones tempranos de pez cebra se comprobó que el gen ortólogo en pez cebra gpatch3 se expresa en la dermis, musculo esquelético, células del mesénquima periocular y endotelio corneal. Tanto la inhibición transitoria de la expresión de este gen mediante morfolinos como su sobreexpresión mediante la microinyección de mRNA, produjeron diferentes grados de goniodisgenesis, así como anomalías oculares y craneofaciales similares a las encontradas en los peces cebra con expresión reducida de los genes implicados en glaucoma pitx2 y foxc1. En conclusión, los resultados de este trabajo indican la existencia de una alta heterogeneidad genética en glaucoma congénito, sugieren que una alteración funcional leve de GPATCH3 podría producir glaucoma por posibles defectos en la migración de las células derivadas de la cresta neural y revelan que este gen codifica una nueva proteína implicada en el desarrollo embrionario ocular y craneofacial. Los resultados de este trabajo también sugieren fuertemente que el glaucoma congénito no es una enfermedad monogénica simple.
