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Proyectos de investigación

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Hipoacusias neurosensoriales autosómicas dominantes: expansión del diagnóstico molecular aplicando nuevas tecnologías, realización de análisis funcionales y generación de modelos murinos

Enfermedades raras

Investigador Principal: Miguel Ángel Moreno Pelayo

Más información

Centro de investigación o Institución: Hospital Universitario Ramón y Cajal, IRYCIS. Madrid.

Sinopsis

Las hipoacusias hereditarias neurosensoriales de herencia autosómica dominante (HHNAD) son un conjunto de enfermedades raras con alta heterogeneidad genética. Es este proyecto hemos centrado nuestros esfuerzos en la mejora del diagnóstico molecular aplicando tecnologías de alta resolución (NGS y aCGH) y en el estudio de los mecanismos de patogénesis de las mutaciones identificadas mediante estudios funcionales y la generación de modelos murinos. Como resultado hemos diseñado y comercializado las siguientes herramientas diagnósticas: A) OTO-NGS-panel: panel de captura para NGS basado en tecnología Haloplex para la plataforma MISEQ (Illumina) que incluye las regiones exónicas de todos los genes asociados a hipoacusia hereditaria. B) OTO-CGH-array diseñado sobre tecnología Agilent, que permite explorar la integridad a nivel genómico de todos los loci y genes asociados con hipoacusia hereditaria. Empleando estas herramientas hemos analizado 110 familias españolas con hipoacusia autosómica dominante consiguiendo diagnosticar un 54% de ellas. Este estudio representa el primer análisis coste-efectivo de epidemiología genética basado en tecnologías de alta resolución en población española y ha permitido identificar a los genes TECTA, MYO6, POU4F3 y DFNA5 como los más prevalentes causantes de HHNAD.

Los estudios funcionales se han centrado en los genes:

  • A) KCNQ4-DFNA2: Hemos completado el estudio de electrofisiología en oocitos de Xenopus, western-blot, citometría, co-localización con RE y Golgi en NIH3T3 de las 15 mutaciones hasta ahora descritas.
  • B) EYA4-DFNA10: Hemos completado el estudio funcional de las 3 nuevas mutaciones identificadas en este proyecto verificando que en todos los casos en mecanismo de patogénesis asociado es haploinsuficiencia.
  • C) Mediante NGS en la línea progenitora auditiva de cóclea fetal humana (hFASCs) hemos obtenido resultados del perfil de expresión de microRNAs (small-RNASeq) y génico (mRNA-SEQ) de dos réplicas biológicas. Nuestro análisis ha permitido identificar firmas moleculares de microRNAs asociadas a los estados de diferenciación Hair-cell-like y Neuron-cell-like. Por otro lado hemos identificado 51 nuevos microRNAs, de los cuales hemos validado 6 mediante PCR cuantitativa. Varios de ellos tienen dianas en genes descritos como causantes de hipoacusia, por lo que podrían tener un papel muy importante en el control de la transición mesenquimo-epitelial en el oído humana.
  • D) Se ha completado y publicado el estudio (morfológico y funcional) de la membrana tectoria en los ratones knock-in (C1837G, C1619S y L1820F-G1824D) causantes de la hipoacusia DFNA18/12 en humanos (Human Molecular Genetics; 23(10):2551-2568). Finalmente, en colaboración con el grupo de la doctora Hannie Kremer (Radbourd University Medical Center, Nijmegen, The Netherlands) hemos identificado y publicado el primer gen, KITLG, asociado a sordera unilateral y asimétrica (Am J Hum Genet. 2015;97(5):647-60). Los estudios funcionales realizados en las tres mutaciones identificadas ponen de manifiesto que el mecanismo de patogénesis está asociado a un defecto en la expresión de KITLG en la membrana plasmática o de secreción al medio extracelular.
     
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