Artículo de revisión

Métodos para elucidar los mecanismos de enfermedades en trastornos del neurodesarrollo

DOI:

10.3791/70127

⸱

6 de febrero de 2026

 , 
1Department of Neurology, University of Maryland School of Medicine

En este artículo

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Las opciones de tratamiento que modifican la enfermedad para personas que viven con trastornos del neurodesarrollo son limitadas y no existen curas. Para abordar esto, son necesarios esfuerzos para definir los mecanismos de la enfermedad y nuevos objetivos terapéuticos. En esta revisión, detallamos varias técnicas que están marcando el camino en estos esfuerzos.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los trastornos del neurodesarrollo (NDD) afectan a 317 millones de niños y jóvenes en todo el mundo. Aunque los NDD son un grupo diverso de trastornos que afectan a múltiples sistemas orgánicos, la epilepsia, el trastorno del espectro autista (TEA) y/o la discapacidad intelectual (DI) son resultados comunes. Desafortunadamente, existen pocas terapias modificadoras de la enfermedad ni curas para las NDD. Sin embargo, recientemente, la edición genética, los ensayos celulares/moleculares y los modelos con células madre han surgido como técnicas prometedoras para comprender en profundidad las causas profundas de la NDD, categorizar variantes genéticas y, con mayor precisión, modelar los procesos de enfermedad humana. Además, varias técnicas, especialmente la edición genética, ya han tenido éxito clínico. En esta revisión, detallamos varios métodos novedosos para validar funcionalmente variantes genéticas, modelos de células madre de NDDs y enfoques novedosos de edición genética. Comprender y aplicar estos métodos es fundamental para descubrir nuevos mecanismos de enfermedad y objetivos terapéuticos para los trastornos de trastornos de trastornos traseros de trastornos de la enfermedad de la enfermedad, así como para avanzar en los enfoques técnicos desde el laboratorio hasta la clínica.

Introducción

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los trastornos del neurodesarrollo (NDD) afectan a 317 millones de niños y jóvenes en todoel mundo 1. Estos trastornos pueden incluir parálisis cerebral, síndrome del X frágil, síndrome de Angelman y complejo de esclerosis tuberosa, entre muchos otros. Aunque los NDD son un grupo diverso de trastornos que afectan a múltiples sistemas orgánicos, la epilepsia, el trastorno del espectro autista (TEA) y/o la discapacidad intelectual (DI) son resultadosfrecuentes 2. De hecho, un estudio informó que niños en Kenia con epilepsia y discapacidades cognitivas, visuales, auditivas o motoras morían a una tasa de 3 a 4 veces superior a la de los del grupo1 sin NDD.

Un cambio de paradigma para el estudio de las NDDs ocurrió con la finalización del Proyecto Genoma Humano en 2003. Se lograron avances adicionales definiendo las puntuaciones de riesgo poligénico mediante GWAS, y caracterizando los "trastornos neurodesarrollativos" por el DSM-5 en 2013. Aunque hay avances significativos en la comprensión de las causas genéticas de los NDDs, existen pocas terapias dirigidas para NDDs específicos, y no existen terapias modificadoras de la enfermedad para el TEA y/o el DI asociados a ellos.

Los ensayos y métodos de edición genética, electrofisiológicos y celulares/moleculares descritos en esta revisión están a la vanguardia de la investigación sobre NDD. Aunque no hemos cubierto exhaustivamente todos los ensayos, estos métodos representan enfoques punteros para identificar terapias modificadoras de la enfermedad. Un ejemplo, las enzimas deubiquitilantes (DUBs), es un grupo de enzimas que eliminan la ubiquitina de las proteínas. Dado que las mutaciones dentro de los DUBs están vinculadas a los NDDs, dirigirse a su modificación podría ser una terapia potencial para losNDDs 5,6. Además, se están examinando las vías a nivel de circuito, como las que involucran la subunidad receptorGABA A, y otras canalopatías para definir los mecanismos de la enfermedad asociados a la epilepsia, el TEA yla ID 7. Otro método destacado, la edición genómica CRISPR/Cas (Figura 1), es una herramienta poderosa utilizada para alterar directamente el genoma y crear nuevos modelos experimentales y, recientemente, tratar trastornos genéticosraros 8,9,10. El conjunto de herramientas CRISPR sigue expandiéndose, y cuatro enfoques, incluyendo CRISPRi (interferencia/inhibición CRISPR), CRISPRa (activación CRISPR), prime editing y base editing, han surgido como innovaciones de investigación y clínicas de gran impacto. Por último, este artículo detalla los avances en el uso de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs). Las iPSCs, y sus derivaciones celulares, han permitido a los investigadores modelar con mayor precisión muchas NDD utilizando células derivadas de pacientes 9,11,12. Es importante destacar que el desarrollo de organoides a partir de iPSCs ha permitido estudiar el proceso de desarrollo que subyace a muchos NDD de una manera mucho más relevante para las enfermedades humanas que los modelos deroedores 13,14.

Esta breve revisión detalla y amplía las técnicas introducidas anteriormente. Además, se discuten varios estudios recientes que aprovechan estas técnicas para obtener una mayor comprensión sobre los NDDs, las lagunas en la literatura actual y las direcciones futuras.

Revisión y perspectiva

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Células madre pluripotentes inducidas y paradigmas experimentales asociados

Las células madre pluripotentes inducidas han surgido como un sistema poderoso para modelar las NDDs. De hecho, en los modelos iPSC ocurren muchos procesos de desarrollo similares a los observados durante el desarrollo cerebral humano y que no ocurren durante el desarrollo cerebral enroedores 15. Por ello, los investigadores han acoplado modelos de células madre, incluyendo cultivos 2D, organoides y ensambladores, a otros métodos experimentales para comprender mejor los mecanismos de la enfermedad en losNDDs 11,13,14,16.

Recientemente, los ensambloides se utilizaron para modelar una característica clave de la neurogénesis alterada del síndrome de Down (SD) durante el desarrollofetal 16. Utilizando tanto hiPSCs de DS como hiPSCs euploides isogénicos, se indujo la neurogénesis, seguida de la diferenciación en neuronas. Tras 85 días, se utilizaron inmunocitoquímica e imágenes para observar el ciclo celular. Observaron que las células progenitoras neuronales de la DS no salían del ciclo celular y no podían diferenciarse en neuronas maduras, y también encontraron que los defectos del ciclo celular cambian la fase neurogénica, causando una neurogénesis alterada en la DS16.

Aunque muchos modelos de células madre se han centrado en las neuronas, otros tipos celulares, incluidas las células gliales, desempeñan un papel importante en la patología de laNDD 17. Un informe reciente se centró en el papel de la gliogénesis y los astrocitos en el síndrome del X frágil (SFX). Utilizando hiPSCs, se cultivaron y diferenciaron células progenitoras de los astrocitos en astrocitos específicos del cerebro anterior que carecían de la proteína ribonuclear mensajera del Xfrágil 11. Observaron que estos astrocitos presentaban un metabolismo glicolítico y mitocondrial desregulado. Trabajos previos del mismo equipo también demostraron que la función adecuada de las mitocondrias es necesaria para controlar la activación del potencial de acción en neuronas derivadas de pacientes conFXS 11,18. Aunque se requiere más trabajo para entender el mecanismo por el cual el metabolismo de los astrocitos y la activación neuronal se alteran en el FXS, estos estudios demuestran que los astrocitos pueden tanto impulsar la patología de la enfermedad como ser un objetivo terapéutico.

Edición genómica

Francisco Mojica sentó las bases para la edición genómica con el descubrimiento de CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), un sistema inmunitario adaptativo para procariotas, a principios de los años90 y 199. Sobre esta base, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier fueron pioneras en un método llamado CRISPR/Cas9 que aprovecha CRISPR acoplado a la endonucleasa Cas9 para aislar y cambiar selectivamentegenes 20. Poco después de la publicación de los primeros estudios de edición genética CRISPR/Cas9, los investigadores comenzaron a manipular el sistema CRISPR/Cas para revelar información genómica novedosa o editar genes de una manera única. Un método novedoso es CRISPRi, una forma de silenciar un gen deinterés 21,22. Al utilizar una nucleasa Cas9 catalíticamente inactiva junto con cr- y trazr-ARN, se bloquea el acceso de la ARN polimerasa al promotor, lo que desactiva la expresión génica de un gen específico o conjunto degenes 22,23. Los cribados CRISPRi se han utilizado para identificar varios genes de riesgo para las NDD, así como para identificar los cambios funcionales asociados a la pérdida de función en esos genes. Por ejemplo, un cribado reciente de CRISPRi en ensambloides derivados de iPSC analizó 425 genes NDD para determinar su impacto en el desarrollo interneuronal y reveló que la pérdida de varios genes candidatos afectó la estructura del retículo citoesqueléticoy endoplasmático 24. Además, un cribado CRISPRi reveló que la pérdida de ADNP, un gen de riesgo de TEA, provocaba cambios en la poda microglial de lassinapsis 25. Así, los cribados CRISPRi han revelado varios mecanismos de enfermedad convergentes y divergentes en la NDD.

Complementario a CRISPRi, CRISPRa es una herramienta utilizada para aumentar la expresión génica. Esta técnica acopla un Cas9 catalíticamente inactivo a activadores transcripcionales y es dirigida por un ARN guía. CRISPRa también se ha utilizado para entender cómo la activación de genes de riesgo de TEA y NDD puede alterar los fenotipos de la enfermedad. Aunque existen pocos estudios que utilicen CRISPRa para rescatar fenotipos de NDD, CRISPRa puede tener un gran potencial terapéutico. Por ejemplo, un estudio reciente demostró que la activación de ITGB3 (cuya haploinsuficiencia está asociada con TEA) rescató la función de la red y los fenotipos del TEA enroedores 23. De hecho, muchas variantes del gen NDD causan enfermedad debido a la haploinsuficiencia, lo que plantea la posibilidad de que CRISPRa pudiera usarse para aumentar la expresión del alelo no afectado de manera modificadora de la enfermedad.

La edición de bases y la edición principal son métodos precisos dentro de la caja de herramientas CRISPR para editar nucleótidos específicos dentro del genoma. Ambos cortan una cadena simple de ADN en lugar de una ruptura de doble cadena (DSB) como CRISPR/Cas910,26. Aunque la edición base es más específica que la edición estándar CRISPR/Cas9, es menos adaptable y, por tanto, menos relevante traduccionalmente que la edición principal. La eficiencia de la edición de bases radica en su capacidad para corregir mutaciones puntuales sustituyendo la timina por citosina o la adenina por la guanina y viceversa10. Por ello, la edición de bases está restringida en los tipos de mutaciones que puede producir. Por tanto, aunque útil, solo se pueden ejecutar mutaciones de transición, no inserciones odeleciones 10. Sin embargo, la edición de primos es una forma altamente adaptable de edición genómica con muchas posibles aplicaciones. La edición prime aprovecha un ARN guía de edición prime (pegRNA) y una nickasa Cas9 acoplada a transcriptasa inversa que puede facilitar inserciones, deleciones o cambios en nucleótidosindividuales 10. Desafortunadamente, debido a que es más complejo técnicamente y puede realizar alteraciones genéticas mayores, la edición prime puede ser menos eficiente que la edición base. Por lo tanto, ambos pueden utilizarse como herramientas complementarias y son útiles en la edición genómica de trastornos del neurodesarrollo. La edición principal ya se ha aprovechado para tratar a un paciente con un trastorno genético raro27 y ha mostrado potencial para rescatar fenotipos de enfermedades en un modelo roedor de hemiplejia alterna en la infancia28.

Ensayos celulares y moleculares

Los NDD son causados por variantes genéticas que afectan la función celular de diferentesmaneras 29,30,31. Un gran desafío al que se enfrentan quienes estudian los NDD es determinar si una variante específica del paciente causa o no un alteración funcional perjudicial en la célula. Por ello, existe una gran necesidad de ensayos que puedan determinar rápida y con precisión si una variante genética específica es causante de enfermedad o benigna. Un ensayo prometedor es el ensayo de escisión, el de ubiquitina32. Las enzimas deubiquitilantes (DUB) son un grupo de enzimas que eliminan la ubiquitina de las proteínas, evitando su degradación. Los DUBs son tanto tratamientos potenciales como causas de los NDD. Hasta ahora, se han identificado mutaciones en 12 DUBs como causalmente vinculadas a las NDD, incluyendo el síndrome de Hao-Fountain, el pseudo-síndrome TORCH, el síndrome de microcefalia-malformaciones capilares, entreotras 5. Para determinar si variantes específicas de pacientes causan la enfermedad, los ensayos in vitro de escisión de ubiquitina se han convertido en el estándar de oro para medir la actividad enzimática de DUB y validar funcionalmente mutaciones. Este método puede utilizarse para evaluar el efecto de las variantes genéticas en los DUBs. Un estudio reciente se centró en una DUB que muta en la discapacidad intelectual ligada al cromosoma X 105, DUB Ubiquitin Specific Protease 27 (USP27X). Los investigadores demostraron con éxito un método para la expresión y purificación de USP27X recombinante y un ensayo de escisión de cadena de ubiquitina in vitro. Este enfoque permite determinar la actividad enzimática que regula la renovación proteica en las neuronas y, por tanto, puede ser importante para comprender los mecanismos subyacentes a la poda sináptica alterada, los periodos críticos del neurodesarrollo y la funciónde las proteínas 32. Curiosamente, hay escasez de artículos publicados sobre las DUBs y su papel en la enfermedad, por lo que la aplicabilidad completa de este ensayo sigue sin probar y está abierta a una investigación más profunda.

Dado que muchas NDD también se clasifican como trastornos raros, la determinación genética clínica de variantes identifica frecuentemente los cambios génicos como 'variantes de significación desconocida' (VUS) debido a la falta de estudios clínicos o funcionales previos publicados sobre esasvariantes 7,33,34. Por tanto, los ensayos para determinar rápidamente si un VUS es patógeno son cruciales para determinar las causas genéticas de los NDD. Un ejemplo son las variantes en los receptoresGABA A. Las variantes genéticas en el receptorGABA A son una de las principales causas de epilepsias genéticas y están asociadas a muchos tipos de convulsiones y encefalopatías epilépticas enel desarrollo 7,35. Un estudio reciente investigó subunidades del receptorGABA A e intentó identificar si las variantes causaban cambios funcionales dentro de la célula mediante un enfoque multimodal. Se utilizaron pruebas in silico para identificar la VUS y predecir variaciones patógenas de la subunidad γ2GABA A. A continuación, se definieron las consecuencias moleculares de las variantes e incluyeron marcadores estructurales, físico-químicos ybiofísicos 7. Cada uno de estos dominios se definió mediante análisis de literatura, modelado in silico y electrofisiología con patch-clamp. Una vez seleccionada una región de referencia, se utilizó modelado neuronal piramidal para probar los efectos de la inhibición mediada por el receptorGABA A. Observaron que dos mutaciones de la subunidad ß3 (ß3N110D y ß3T288N) y dos mutaciones de la subunidad γ2 afectaban la inhibiciónGABAérgica 7. Este protocolo demuestra que un enfoque multimodal suele ser útil para determinar la patogenicidad de la VUS. Aunque no es de alto rendimiento, este enfoque también puede ser útil para otras VUS asociadas a NDD que carecen de una prueba específica para validar funcionalmente variantes (por ejemplo, DUBs), especialmente si están asociadas a cambios electrofisiológicos.

Aunque no es un enfoque novedoso, la electrofisiología con pinza de parche sigue siendo el estándar de oro para comprender las propiedades eléctricas de las neuronas y, por tanto, cómo los cambios genéticos afectan también a las propiedades básicas de las neuronas. Relevantes para los NDD son las canalopatías36. Aunque existen muchos tipos de canalopatías, las variantes en SCN1A han sido bien estudiadas y son la causa principal del síndrome de Dravet, una encefalopatía epiléptica del desarrollo particularmentedevastadora 36. La validación funcional de las variantes de SCN1A se ha logrado mediante un enfoque combinatorio de simulaciones automatizadas de patch-clamp y in silico. Aprovechando este enfoque, los investigadores pudieron resolver varias EVV y establecer correlaciones genotipo-fenotipo basadas en cambios funcionales en lasneuronas 37. En un estudio separado con un enfoque similar, se utilizaron modelos iPSC con electrofisiología automatizada de pinza de parche y modelos in silico para clasificar variantes génicas en canales de calciotipo T 38. Centrándose en CACNA1G, un gen que codifica Cav3.1 en varios tipos de neuronas, CACNA1G fue mutado para crear 18 variantes de Cav3.1 que luego fueron transfectadas transitoriamente en neuronas. A continuación, se realizaron grabaciones automáticas de patch-clamp, seguidas de enfoques manuales de patch-clamp y computacionales. Observaron que el patch-clamp automatizado y el patch-clamp manual daban resultados similares y que los enfoques computacionales podían determinar los cambios funcionales inducidos por variantes genéticasespecíficas 38. Aunque los modelos computacionales proporcionan una forma relativamente rápida de predecir las consecuencias funcionales de variantes génicas, los enfoques electrofisiológicos siguen siendo lentos y requieren habilidades altamente especializadas que limitan la utilidad de esos enfoques al intentar validar un gran número de variantes.

Las matrices multielectrodo (MEAs) se utilizan para medir la actividad eléctrica alrededor de pequeños grupos o a través de grandes redes de celdas. Este método difiere de la electrofisiología patch-clamp en que se centra en modelos multicelulares, mientras que patch-clamp se centra en un solo canal o célula39,40. Por ello, los MEA pueden aportar información sobre cómo interactúan diferentes regiones cerebrales entre sí y pueden utilizarse para estudiar enfermedades a escala de red. Muchos estudios han utilizado MEAs para investigar modelos experimentales de epilepsia yTEA 14,39. Una característica clave de los MEA es que pueden determinar las formas en que interactúan diferentes tipos de células neuronales (por ejemplo, neuronas glutamatérgicas, interneuronas GABAérgicas, progenitores y células gliales)14. Esto convierte a los MEA en un enfoque excelente para estudiar ensambladores cerebrales. Un estudio, realizado por Pan et al., utilizó este método para estudiar el desarrollo de redes neuronales. Los autores utilizaron células madre pluripotentes humanas (hPSC) de fibroblastos14 del prepucio, que primero fueron marcados viralmente y luego cultivados para generar ensambladores. Luego, los ensambladores se adhierieron a las placas MEA yregistraron 14. Es importante destacar que, dado que los ensambloides podían ser estabilizados, registrados y sometidos a experimentos farmacológicos durante aproximadamente 50 días, este paradigma podría utilizarse para analizar fármacos terapéuticos para tratar la epilepsia asociada a las NDD. De hecho, este enfoque podría usarse para analizar cualquier NDD en el que se conozcan o sospechen cambios en las propiedades de la redde las neuronas 14.

Conclusiones

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los NDD pueden ser trastornos devastadores y tienen pocos tratamientos específicos y ninguna cura. De hecho, la mayoría de las terapias están dirigidas a gestionar los síntomas de la enfermedad (por ejemplo, medicamentos antiepilepticos). Sin embargo, los avances recientes en tecnología han dado lugar a nuevas técnicas de edición genética, ensayos y sistemas modelo que permiten a los científicos investigar las causas raíz de las  NDD (Figura 1). Esta revisión ha detallado algunos de los enfoques a la vanguardia de los esfuerzos para encontrar tratamientos novedosos para las NDD y patologías relacionadas. Las técnicas de edición génica permitirán a los investigadores atacar directamente las mutaciones para comprender mejor los mecanismos de la enfermedad y, potencialmente, tratar a los pacientes con terapia génica de precisión. Ensayos novedosos permiten una rápida clasificación funcional de variantes genéticas, y los modelos de células madre permitirán a los científicos comprender los primeros mecanismos de desarrollo que impulsan las NDD, así como probar nuevas terapias. Las técnicas detalladas en esta revisión constituyen la base sobre la que se pueden realizar futuros estudios con el objetivo de obtener una comprensión más profunda de los mecanismos de la NDD, así como de conducir a nuevos enfoques clínicos para tratarlos. A medida que el campo continúa evolucionando, los estudios futuros deberían integrar técnicas como las pruebas prenatales, las terapias fetales, la imagen de alto contenido y la farmacogenómica con las detalladas en esta revisión.

figure-results-1
Figura 1: Resumen de las principales fortalezas y debilidades de los enfoques técnicos. Se resumen los métodos detallados en el artículo y que aparecen en las colecciones de métodos complementarios. Se detallan las principales fortalezas y debilidades de cada técnica. Una referencia clave para cada técnica se proporciona bajo la columna de método. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Divulgaciones

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

Agradecimientos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La financiación fue proporcionada por NIH NINDS RO1NS131223 a PHI. La Figura 1 fue preparada usando BioRender.

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Global report on children with developmental disabilities. , https://www.unicef.org/media/145016/file/Global-report-on-children-with-developmental-disabilities-2023.pdf (2023).
  2. Martínez De Lagrán, M., Bascón-Cardozo, K., Dierssen, M. Neurodevelopmental disorders: 2024 update. Free Neuropathol. 20, (2024).
  3. International Human Genome Sequencing Consortium. Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 431, 931-945 (2004).
  4. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. , 5th ed, American Psychiatric Association. (2013).
  5. Jolly, L. A., Kumar, R., Penzes, P., Piper, M., Gecz, J. The DUB club: Deubiquitinating enzymes and neurodevelopmental disorders. Biol Psychiatry. 92, 614-625 (2022).
  6. Clague, M. J., Urbé, S., Komander, D. Breaking the chains: deubiquitylating enzyme specificity begets function. Nat Rev Mol Cell Biol. 20, 338-352 (2019).
  7. Arslan, A., Öz, P. Identification and classification of position-specific GABAA receptor subunit missense variants for their role in hippocampal pyramidal neurons. J Vis Exp. , e67833(2025).
  8. Cabré-Romans, J. J., Cuella-Martin, R. CRISPR-dependent base editing as a therapeutic strategy for rare monogenic disorders. Front Genome Ed. , 7(2025).
  9. Zhang, F., Wen, Y., Guo, X. CRISPR/Cas9 for genome editing: Progress, implications and challenges. Hum Mol Genet. 23, R40-R46 (2014).
  10. Matuszek, Z., Brown, B. L., Yrigollen, C. M., Keiser, M. S., Davidson, B. L. Current trends in gene therapy to treat inherited disorders of the brain. Mol Ther. 33, 1988-2014 (2025).
  11. Reddy, B. K., Annaiyappa, N., Bhattacharya, A., Chattarji, S., Pal, R. Generation and characterization of human induced pluripotent stem cell-derived astrocytes lacking fragile X messenger ribonucleoprotein. J Vis Exp. (220), e68081(2025).
  12. Ren, B., Dunaevsky, A. Modeling neurodevelopmental and neuropsychiatric diseases with astrocytes derived from human-induced pluripotent stem cells. Int J Mol Sci. 22 (4), 1692(2021).
  13. Meng, X., et al. Assembloid CRISPR screens reveal impact of disease genes in human neurodevelopment. Nature. 622, 359-366 (2023).
  14. Pan, T., et al. A multi-electrode array platform for modeling epilepsy using human pluripotent stem cell-derived brain assembloids. J Vis Exp. (211), e67396(2024).
  15. Wu, S. R., Nowakowski, T. J. Exploring human brain development and disease using assembloids. Neuron. 113 (8), 1133-1150 (2025).
  16. Sharma, V., Chhawari, H., Joshi, P., Nehra, S., Singhal, N. In vitro modeling of Down syndrome neurogenesis using human-induced pluripotent stem cells. J Vis Exp. (217), e67382(2025).
  17. Lee, K. M., et al. The application of human pluripotent stem cells to model the neuronal and glial components of neurodevelopmental disorders. Mol Psychiatry. 25, 368-378 (2020).
  18. Sharma, S. D., et al. Astrocytes mediate cell non-autonomous correction of aberrant firing in human FXS neurons. Cell Rep. 42, 112344(2023).
  19. Mojica, F. J. M., Garrett, R. A. Discovery and seminal developments in the CRISPR field. CRISPR-Cas systems: RNA-mediated adaptive immunity in bacteria and archaea. Barrangou, R., van der Oost, J. , 1-31 (2013).
  20. Doudna, J. A., Charpentier, E. Genome editing. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science. 346, 1258096(2014).
  21. Enright, A. L., Heelan, W. J., Ward, R. D., Peters, J. M. CRISPRi functional genomics in bacteria and its application to medical and industrial research. Microbiol Mol Biol Rev. 88 (2), e00170-e00222 (2024).
  22. Kristof, A., et al. Engineering novel CRISPRi repressors for highly efficient mammalian gene regulation. Genome Biol. 26, 164(2025).
  23. Jaudon, F., Thalhammer, A., Zentilin, L., Cingolani, L. A. CRISPR-mediated activation of autism gene Itgb3 restores cortical network excitability via mGluR5 signaling. Mol Ther Nucleic Acids. 29, 462-480 (2022).
  24. Meng, X., et al. Assembloid CRISPR screens reveal impact of disease genes in human neurodevelopment. Nature. 622, 359-366 (2023).
  25. Teter, O. M., et al. CRISPRi-based screen of autism spectrum disorder risk genes in microglia uncovers roles of ADNP in microglia endocytosis and synaptic pruning. Mol Psychiatry. 30, 4176-4193 (2025).
  26. Liang, R., et al. Prime editing using CRISPR-Cas12a and circular RNAs in human cells. Nat Biotechnol. 42, 1867-1875 (2024).
  27. Musunuru, K., et al. Patient-specific in vivo gene editing to treat a rare genetic disease. N Engl J Med. 392 (22), 2235-2243 (2025).
  28. Benezra, D., et al. Bilateral optic nerve abnormalities associated with a 4-10 chromosomal translocation. Ophthalmic Paed Gen. 5 (3), 151-154 (1985).
  29. Prasad, D., Shukla, P. A comprehensive review on neurodevelopmental disorders. 12, 5(2025).
  30. Pinheiro, J., Honavar, M. F. Focal cortical dysplasia: updates. Indian J Pathol Microbiol. 65, S189-S197 (2022).
  31. Pejhan, S., Rastegar, M. Role of DNA methyl-CpG-binding protein MeCP2 in Rett syndrome pathobiology and mechanism of disease. Biomolecules. 11 (1), 75(2021).
  32. Koch, I., et al. Measuring enzymatic activity of neurodevelopmental disorder-associated deubiquitylating enzymes via an in vitro ubiquitin chain cleavage assay. J Vis Exp. (211), e67367(2024).
  33. Chen, E., et al. Rates and classification of variants of uncertain significance in hereditary disease genetic testing. JAMA Netw Open. 6, e2339571(2023).
  34. Al Eissa,, et al. Reclassifying variations of unknown significance in diseases affecting Saudi Arabia's population reveal new associations. Front Genet. 14, 1250317(2023).
  35. Maljevic, S., et al. Spectrum of GABAA receptor variants in epilepsy. Curr Opin Neurol. 32 (2), 183-190 (2019).
  36. Brunklaus, A., et al. Gene variant effects across sodium channelopathies predict function and guide precision therapy. Brain. 145 (12), 4275-4286 (2022).
  37. Knox, A. T., et al. Genotype-function-phenotype correlations for SCN1A variants identified by clinical genetic testing. Ann Clin Transl Neurol. 12 (3), 499-511 (2025).
  38. Davakan, A., et al. Electrophysiological classification of CACNA1G gene variants associated with neurodevelopmental and neurological disorders. Front Pharmacol. 16, 1613072(2025).
  39. McCready, F. P., et al. Multielectrode arrays for functional phenotyping of neurons from induced pluripotent stem cell models of neurodevelopmental disorders. Biology. 11, 316(2022).
  40. The practice of patch clamping. Patch clamping. , 95-114 (2002).

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

Edici n g nicamodelos de c lulas madrevalidaci n de variantes gen ticasensayos molecularesensayos celularestrastorno del espectro autistadiscapacidad intelectualepilepsia

Artículos relacionados