En lugar de dos, como es habitual, las personas con síndrome de Down tienen tres copias de su cromosoma 21. Numerosos equipos llevan tiempo intentando averiguar los mecanismos por los que esta copia de más desencadena los síntomas asociados a la trisomía, aunque la labor es complicada porque hay muchas dificultades para aislar los cambios en la expresión génica relacionados con el problema y distinguirlos de las variaciones naturales entre los individuos.

Un equipo con participación española ha conseguido dar un paso importante en esta línea desvelando parte del 'camino' genético que sigue el Síndrome de Down. Sus conclusiones se publican en el último número de la revista Nature y muestran que, lejos de lo que pudiera parecer, las alteraciones de la trisomía no se limitan al cromosoma 21, sino que alteran la expresión genética en todo el resto del genoma.

"A partir de ahora podemos ver a la trisomía 21 como un trastorno genético general", explica a EL MUNDO Stylianos Antonarakis, principal firmante del trabajo y miembro de la Universidad de Ginebra.

Para llevar a cabo la investigación, su equipo contó con una oportunidad única: la posibilidad de estudiar el caso de un par de gemelos en las que sólo una de ellos tenía Síndrome de Down. Su genoma era, por tanto, idéntico excepto en el caso del cromosoma 21, lo que permitió a los investigadores aislar la expresión genética relacionada directamente con el trastorno y no con las diferencias de expresión individuales. "Es un caso muy raro", reconoce Antonarakis, quien sugiere que probablemente "el cigoto comenzó a desarrollarse con una trisomía en el cromosoma 21", pero luego, en una de las divisiones celulares, uno de los pequeños perdió la copia cromosómica adicional.

Mediante técnicas de secuenciación de alto rendimiento, los investigadores pudieron identificar las alteraciones propias de la trisomía y comprobaron "con sorpresa", según Antonarakis, que la alteración en un cromosoma tan pequeño como el 21 tenía una gran influencia en el resto del genoma.

"La simple adición de un cromosoma extra", señala el especialista, provoca alteraciones que están organizadas en dominios presentes en todos los cromosomas y que están relacionados con la producción de ARN [el mensajero encargado de transmitir la información del ADN].

Esto provoca alteraciones en el proceso de descodificación de la información y, por tanto, modifica las funciones celulares normales.

Además de en las gemelas estudiadas, los investigadores corroboraron su hipótesis en modelos animales, así como en un experimento con reprogramación celular.

En la investigación fue clave el papel del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, que realizó un análisis bioinformático de los datos de secuenciación de ARN para determinar los niveles de expresión de los diferentes genes.

El estudio, aseguran, abre nuevas vías para entender el síndrome de Down y para encontrar posibles dianas que reviertan esta desregulación de la expresión génica.

Por otro lado, el trabajo también plantea nuevas hipótesis para saber más sobre las anormalidades cromosómicas. "Esta influencia global podría responder a un patrón general y ser aplicable a otras trisomías o alteraciones cromosómicas como las que se producen en el cáncer", concluye Antonarakis.