Antiguo ADN viral da forma a las placentas humanas modernas
"Es un recordatorio de que queda mucho por aprender sobre nuestro genoma y sobre cómo las infecciones antiguas pueden influir en lo que somos hoy"
Una colaboración dirigida por el Centro Max Delbrück y la Universidad de Bath ha descubierto cómo un antiguo ADN vírico controla un gen relacionado con el desarrollo de la placenta y la preeclampsia, un trastorno del embarazo potencialmente mortal. La investigación, publicada en "Genome Biology", podría ayudar a identificar mucho antes el riesgo de preeclampsia.
El genoma humano está plagado de reliquias de infecciones víricas: fragmentos de ADN de virus que se han insertado en el ADN humano a lo largo de millones de años y nunca se han ido. La mayoría son silenciosos, pero algunos han asumido papeles funcionales, sobre todo en órganos que evolucionan con relativa rapidez, como la placenta.
Una colaboración internacional entre genetistas, biólogos evolutivos, bioinformáticos y clínicos ha identificado cómo algunos de estos antiguos fragmentos de ADN vírico influyen en la nueva vida actual, concretamente ayudando a regular genes que controlan el desarrollo y funcionamiento normales de la placenta. Un gen concreto, el EPS8L1, cuando se sobreexpresa, induce características clave de la preeclampsia, un trastorno potencialmente mortal durante el embarazo.
"Estos hallazgos conectan un profundo proceso evolutivo con un problema clínico muy moderno y apuntan a un posible biomarcador para detectar el riesgo de preeclampsia antes de que se desarrollen los síntomas", afirma la profesora Zsuzsanna Izsvák, jefa de grupo del Laboratorio de ADN Móvil del Centro Max Delbrück de Berlín y coautora del estudio.
Alrededor del 5% de los embarazos se ven afectados por la preeclampsia, que puede ser extremadamente peligrosa tanto para la madre como para el feto. No tiene cura y los casos más graves requieren un parto prematuro. La causa exacta de este trastorno sigue siendo imprecisa, en parte por la dificultad de su estudio.
La inteligencia artificial al rescate
Utilizando A100 Beast, un modelo de aprendizaje profundo desarrollado por el Dr. Amit Pande en el laboratorio de Izsvák, los investigadores clasificaron las secuencias de ADN que regulan la expresión génica en todas las especies. "Enseñamos a la IA a leer el ADN como un lenguaje", dice Pande. "Predijo regiones potenciadoras previamente pasadas por alto, muchas de origen vírico, lo que nos dio las primeras pistas". En los genomas placentarios, A100 Beast localizó un grupo de potenciadores ERV3-MLT1 muy activos.
El laboratorio colaboró con la Universidad de Bath y centros clínicos como el laboratorio Blois de la Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, el laboratorio Müller/Dechend del Centro de Investigación Clínica y Experimental de Berlín-Buch y otros de Essen, Wurzburgo y Oslo para analizar tejido placentario de embarazos sanos y de preeclampsia. Los estudios confirmaron la existencia de 87 potenciadores virales activos en la placenta, que ayudan a potenciar la actividad de nueve genes comúnmente desregulados en la preeclampsia.
"Nos sorprendió", dice el Dr. Manvendra Singh, coautor del estudio, que realizó este trabajo en el laboratorio de Izsvak y ahora es jefe de grupo en el INSERM de París, "porque tenemos ADN de docenas de familias víricas en nuestro genoma, pero sólo una en particular, ERV3-MLT1, estaba relacionada con la preeclampsia".
Entre los genes comúnmente desregulados, el equipo se interesó por uno que no se había estudiado antes: EPS8L1. El gen se expresa en los trofoblastos, las células críticas que forman la capa externa del blastocito en los primeros días del embarazo y se convierten en la placenta.
Los estudios funcionales, diseñados y realizados por la Dra. Rabia Anwar, coautora del estudio, en el laboratorio Izsvak, demostraron que cuando EPS8L1 se sobreexpresa en cultivos de células placentarias, éstas muestran signos de preeclampsia, como una menor capacidad de invasión de los trofoblastos, alteraciones en la formación de vasos sanguíneos y estrés oxidativo y daños tisulares en las células placentarias. Sin embargo, la eliminación completa del gen provocó la muerte celular, lo que sugiere que es necesario para el funcionamiento normal.
Biomarcador potencial
El equipo también descubrió que una forma secretada de EPS8L1 se detectaba en la sangre materna, donde sus niveles se correlacionaban con biomarcadores establecidos de preeclampsia. Esto significa que podría utilizarse en paneles de cribado sanguíneo para detectar la preeclampsia de inicio precoz mucho antes de que aparezcan los síntomas peligrosos.
Cabe destacar que el gen EPS8L1 aumentó de forma constante en todas las cohortes que proporcionaron muestras de tejido.
"Esto fue emocionante porque uno quiere que un biomarcador esté presente en una amplia variedad de orígenes étnicos para que sea lo más útil posible", dice Rabia Anwar, que ahora es investigadora postdoctoral en la red de Salud de la Universidad de Toronto. "También descubrimos que el gen no estaba asociado a ninguna complicación distinta del embarazo, otro indicio de que podría funcionar bastante bien para la preeclampsia en concreto".
Se necesita un estudio clínico más amplio para confirmar que la proteína EPS8L1 podría utilizarse como biomarcador para detectar el riesgo de preeclampsia en el primer trimestre del embarazo.
Hace 100 millones de años
Más allá de su relevancia médica, el estudio ilustra cómo los virus antiguos siguen dando forma a la biología humana. El ADN vírico en el que se centra este estudio se introdujo en los primates hace más de 100 millones de años, antes de separarse de los roedores en el árbol evolutivo, algo que los investigadores pueden confirmar porque está presente en un ancestro mamífero común que los primates comparten con los roedores.
"Es un recordatorio de que hay mucho más que aprender sobre nuestro genoma y cómo las infecciones antiguas pueden influir en lo que somos hoy", añade el profesor Laurence D. Hurst, experto en genética evolutiva de la Universidad de Bath y coautor del estudio.
El marco de aprendizaje profundo A100 Beast está disponible gratuitamente en Hugging Face Spaces, lo que permite a otros científicos explorar potenciadores virales y no virales en todas las especies.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Rabia Anwar, Amit Pande, Manvendra Singh, Zhi Huang, Eve Hallett, Yiran Xie, Alexandra Gellhaus, Florian Herse, Olivia Nonn, Martin Gauster, Tamás Raskó, Matthias Selbach, Stefan Verlohren, Anne Cathrine Staff, Ralf Dechend, Ulrich Pecks, Sandra M. Blois, Laurence D. Hurst, Zsuzsanna Izsvák; "ERV3-MLT1 provides cis-regulatory elements for human placental functioning and are commonly dysregulated in human-specific preeclampsia"; Genome Biology, Volume 26, 2025-11-5
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