El ´síndrome de Sanfilippo´ es conocido como un trastorno metabólico genético raro y fatal al que a menudo se compara con un ´Alzheimer infantil´.

Los niños con dicho síndrome son bebés sanos al nacer. Sus primeros síntomas aparecen como retrasos leves en el desarrollo. El problema radica en que carecen de una única enzima necesaria para descomponer y reciclar el sulfato de heparán, una molécula grande y compleja que es importante para las interacciones entre células.  Cuando se acumula demasiado sulfato de heparán parcialmente degradado dentro de las células, en un compartimento conocido como lisosoma, provoca daños progresivos, especialmente en el cerebro. A medida que el heparán sulfato se acumula, con el tiempo, y alcanza niveles más altos, los afectados experimentan hiperactividad grave, trastornos del sueño, pérdida del habla, deterioro cognitivo, problemas cardíacos, convulsiones y pérdida de movilidad. La mayoría de las personas que padecen este síndrome mueren en la adolescencia o alrededor de los 20 años.

En base a ello, investigadores del Centro de Genética Humana de la Universidad de Clemson en Carolina del Sur (EEUU)  están estudiando dos enzimas que intervienen en la vía:  la N-sulfoglucosamina sulfohidrolasa ( SGSH) y  la alfa-N-acetilglucosaminidasa  (NAGLU), Los defectos de SGSH causan Sanfilippo A, el subtipo más común y más grave, mientras que los defectos de NAGLU causan Sanfilippo B, tal como indicó Robert Anholt, profesor de Genética y Bioquímica y director de Excelencia Docente de la Facultad de Ciencias de Clemson.

En busca de nuevas claves

Estos científicos están convencidos de que en las moscas de la fruta podría estar la clave para identificar posibles terapias para el síndrome de Sanfilippo. "Conocemos las enzimas, conocemos las mutaciones y conocemos las consecuencias de las mutaciones. Lo que no sabemos es por qué el cerebro, en concreto, es el más afectado", señaló Trudy Mackay, directora del CHG y titular de la cátedra de genética humana de la familia Self.

Es ahí donde, precisamente, entra en juego la Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta común), que comparte con los humanos el 75% de los genes causantes de enfermedades y es un modelo genético bien establecido para estudiar las causas genéticas subyacentes de enfermedades humanas raras. "La Drosophila también tiene sulfato de heparina y todas las enzimas de la misma vía que lo degrada", agregó Mackay.

En concreto, los investigadores del CHG han visto evidencia de excitabilidad y fragmentación del sueño en modelos de Drosophila  para Sanfilippo A y B. Estos pueden medir el sueño de las moscas de la fruta utilizando un monitor de actividad de Drosophila. Las moscas se colocan en pequeños tubos que se colocan en un dispositivo que está atravesado por un rayo láser. Cada vez que la mosca cruza el rayo, se genera un recuento de actividad. Los dispositivos pueden medir 32 moscas a la vez. El sueño de las Drosophila se mide en cinco minutos sin generar un recuento de actividad.

Los autores de este trabajo también pueden observar cómo cambia la expresión genética en el cerebro de las moscas. "Percibimos cambios en la expresión de componentes de la sinapsis y de genes del desarrollo neurológico", indicó Mackay.

Según los investigadores, existen múltiples enzimas en la vía de degradación del heparán sulfato y hay posibilidad de que un modificador que actúe sobre un componente de la vía pueda tener efectos beneficiosos en ella.