Los científicos del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI) y el Programa de Enfermedades No Diagnosticadas (UDP) de los NIH identificaron a tres niños con la afección, dos hermanos y un niño no relacionado. Los tres niños tenían problemas con la coordinación motora y el habla, y un niño tenía anomalías en el cerebelo, todos los niños tienen mutaciones en ambas copias del gen ATG4D.
El ATG4D ayuda en el proceso de limpieza celular llamado autofagia, que las células utilizan para descomponer y reciclar proteínas dañadas y otras piezas defectuosas de la célula para mantenerse saludables. La autofagia es un proceso fundamental utilizado por las células de todo el cuerpo, pero las neuronas dependen particularmente de la autofagia para sobrevivir. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo ATG4D contribuye a la salud de las neuronas.
Los análisis computacionales predijeron que las mutaciones ATG4D de los tres niños producirían proteínas disfuncionales. Sin embargo, otros tres genes en el genoma humano cumplen funciones muy similares a ATG4D y, en algunas células, estos otros genes pueden compensar la pérdida de ATG4D.
Si bien todas las células del cuerpo comparten el mismo genoma, algunos genes son más importantes para ciertas células. Cuando los investigadores estudiaron las mutaciones ATG4D de los niños en las células de la piel, las variantes no afectaron el proceso de reciclaje de las células, pero esto puede no ser cierto en el cerebro.Para simular células que dependen más de ATG4D, los investigadores eliminaron genes similares en células cultivadas en el laboratorio y luego insertaron las mutaciones de ATG4D de los niños. Los investigadores determinaron que las células con las mutaciones ATG4D de los niños no podían llevar a cabo los pasos necesarios para la autofagia, lo que indica que los síntomas de los niños probablemente se deban a un reciclaje celular insuficiente.Los investigadores y médicos de los NIH continúan trabajando con los niños en este estudio, y los investigadores tienen como objetivo identificar a más pacientes. Los tratamientos están a muchos pasos de distancia, pero al aprender más sobre ATG4D y la autofagia, los investigadores pueden desarrollar nuevos tratamientos para esta afección y otras que involucran vías de autofagia.Los médicos Informaron estos hallazgos en la revista Genomic Medicine.