“Aquí hay un nuevo nivel de detalle que nunca antes había existido”, afirma Luis de la Torre-Ubieta, autor principal de la investigación
Por: Agencia SINC
Un grupo de investigación de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) ha creado uno de los primeros mapas moleculares con resolución celular que detalla cómo el síndrome de Down altera el desarrollo del cerebro humano antes del nacimiento. Este recurso resuelve contradicciones de larga data en el campo y podría sentar las bases para futuras estrategias terapéuticas.
El estudio, publicado en Science, analiza más de 100 000 núcleos de muestras de neocorteza prenatal humana obtenidas de 26 donantes previamente genotipados entre las semanas 13 y 23 de gestación, el único periodo durante el cual se generan todas las neuronas corticales que una persona conservará a lo largo de su vida.
Los hallazgos sugieren que el síndrome de Down altera la secuencia normal de generación de neuronas en la corteza cerebral, con cambios que podrían explicar diferencias posteriores en la cognición, el aprendizaje y el procesamiento sensorial.
“Aquí hay un nuevo nivel de detalle que nunca antes había existido”, afirma Luis de la Torre-Ubieta, autor principal del estudio y miembro del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación con Células Madre de la UCLA.“Por primera vez, podemos intentar comprender sistemáticamente lo que sucede en el cerebro en desarrollo de las personas con síndrome de Down”, destaca el investigador.
Genómica unicelular
Históricamente, la investigación sobre el síndrome de Down se ha centrado en dos áreas: el cerebro adulto y la relación del trastorno con la neurodegeneración. La gran mayoría de las personas con síndrome de Down desarrollarán la enfermedad de Alzheimer, generalmente antes de los 60 años.
Hasta ahora, se habían notado claros indicios de que el síndrome de Down es una afección del desarrollo, como por ejemplo volúmenes cerebrales más pequeños detectables mediante resonancia magnética y diferencias cognitivas evidentes desde los 6 meses hasta el año de edad. Sin embargo, lo que había permanecido en gran medida sin examinar era cómo esta afección moldea la formación del propio cerebro.
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Nadie había estudiado directamente el desarrollo del cerebro humano en el síndrome de Down mediante la genómica unicelular”, destaca de la Torre-Ubieta, ayudante doctor de psiquiatría y ciencias bioconductuales. “Los modelos de ratón y los modelos in vitro son herramientas importantes, pero no ofrecen un método definitivo para comprender lo que ocurre en el cerebro humano; de hecho, han dado lugar a resultados diferentes y a cierta confusión en el campo”.
Estas inconsistencias se deben en parte a las diferencias en la forma en que se desarrollan los cerebros de los ratones y los humanos, y al hecho de que los modelos in vitro no representan completamente todos los tipos de células y tejidos presentes en el cerebro. Según de la Torre-Ubieta, el nuevo estudio puede servir como el punto de referencia en este ámbito.
Una visión sistemática
El estudio empleó la técnica multiómica de núcleo único pareado. Se trata de una tecnología que mide tanto la expresión génica como la accesibilidad de la cromatina en la misma célula. La accesibilidad de la cromatina revela qué regiones del genoma están abiertas y activas (los potenciadores y promotores que regulan la expresión génica), y ofrece una capa de información que va más allá de la simple activación o desactivación de los genes.
Al integrar ambos indicadores, los investigadores lograron reconstruir no solo una instantánea de los tipos celulares presentes, sino también los programas reguladores que determinan su destino y cómo estos se ven alterados en el síndrome de Down. El análisis reveló además cambios en el metabolismo celular y en la interacción entre la vasculatura y el sistema nervioso en desarrollo, factores que podrían acelerar la producción de neuronas.
Más allá del síndrome de Down
La relevancia del estudio trasciende el síndrome de Down. Los investigadores analizaron específicamente la coincidencia entre las alteraciones moleculares identificadas y los marcadores genéticos de riesgo asociados a otras afecciones neurodesarrollativas y neuropsiquiátricas, como el autismo, la epilepsia y el retraso del desarrollo.
El síndrome de Down podría servir de modelo para comprender la discapacidad intelectual y los trastornos neuropsiquiátricos en un sentido más amplio”, afirmó de la Torre-Ubieta. “También para descubrir la biología común que subyace a estas afecciones, ya que los mecanismos a menudo aún se desconocen”.
Referencia científica: Shin Ikegami et al.“A single-cell multiomic analysis identifies molecular and gene-regulatory mechanisms dysregulated in developing Down syndrome neocortex”, Science, 2026
