Hallazgos reveladores en células sanguíneas de pacientes con la enfermedad de Huntington
Los niveles de la proteína huntingtina se pueden medir directamente en la sangre: ¿podría ser útil para los estudios de silenciamiento génico?
Con las terapias de silenciamiento génico encaminándose hacia la clínica, ha surgido una nueva pregunta: ¿cómo sabremos si funcionan? ¿Cómo podemos saber si la cantidad de proteína huntingtina se reduce en las personas? Un nuevo trabajo de Londres y Basilea demuestra que la proteína huntingtina es detectable en muestras de sangre y que sus niveles cambian durante el curso de la EH.
¿Qué tiene de importante la medición?
Una de las ideas más fundamentales de la ciencia es que tenemos que ser capaces de medir algo antes de poder estudiarlo. ¿Cómo sabemos si un fármaco funciona? Se lo damos a un grupo de personas, a otro grupo muy similar de personas les damos una pastilla de azúcar («placebo») y luego medimos algún síntoma en ambos grupos de personas. El fármaco es eficaz si a las personas que recibieron el fármaco les va mejor que a las que recibieron el placebo.
Estudios como PREDICT-HD, TRACK-HD y otros nos han dicho una enorme cantidad de cosas sobre lo que les ocurre a las personas durante el curso de la EH. Estamos preparados, esencialmente, para elegir conjuntos de síntomas de modo que podamos medir si los nuevos fármacos son eficaces o no.
Pero, a un nivel más profundo -un científico diría a nivel molecular- ¿cómo sabemos que un fármaco está funcionando de la manera que creemos que debería? En algunos casos, podemos medir directamente las acciones de los fármacos.
Por ejemplo, muchos millones de personas toman fármacos llamados estatinas que previenen los ataques cardíacos reduciendo el nivel de colesterol en la sangre. Podemos saber si una estatina está funcionando, sin esperar a los ataques cardíacos, simplemente midiendo los niveles de colesterol en la sangre.
Cada paciente de EH porta la misma mutación en su ADN: un tartamudeo genético cerca de un extremo de un gen que llamamos gen de la EH. Las células utilizan los genes como planos para crear proteínas, las máquinas que realizan la mayor parte del trabajo importante de nuestras células. Por lo tanto, el gen de la EH le dice al cuerpo cómo fabricar una proteína que llamamos, de forma un tanto confusa, ‘huntingtina’.
Una de las terapias más prometedoras para la EH es el silenciamiento génico, que tiene como objetivo reducir los niveles de la proteína EH (huntingtina) en el cerebro de las personas portadoras de la mutación de la EH. Como sabemos que cada persona que tiene EH tiene una mutación en el mismo gen, es fácil imaginar que este enfoque sería eficaz.
Pero, ¿cómo sabremos si los fármacos que diseñamos para silenciar el gen de la EH realmente funcionan? En ratones y otros organismos podemos simplemente tomar muestras de cerebro de animales después de que mueren y medir los niveles de la proteína huntingtina con técnicas de laboratorio estándar.
Pero no hay forma de que podamos tomar muestras de tejido cerebral de personas que participan en un ensayo de silenciamiento génico. Sería ideal si pudiéramos medir los niveles de la proteína huntingtina en muestras que son fáciles de recoger, como la sangre.
Un grupo de científicos dirigido por la profesora Sarah Tabrizi en el University College de Londres y el Dr. Andreas Weiss en la compañía farmacéutica Novartis se propusieron utilizar una técnica desarrollada en Novartis para medir la proteína EH en la sangre de voluntarios en el estudio TRACK-HD.
Una nueva técnica permite plantear nuevas preguntas
El equipo utilizó una técnica muy sensible llamada «Transferencia de Energía por Resonancia de Fluorescencia Resuelta en el Tiempo» o TR-FRET. La técnica utiliza un par de anticuerpos -que son proteínas que se adhieren a otra proteína específica- para etiquetar la huntingtina.
Los detalles técnicos son extremadamente complicados, pero la idea básica es que cuando se golpea uno de los anticuerpos con una cierta frecuencia de luz, hace que el otro anticuerpo emita luz de una frecuencia diferente. La intensidad de esta diferente frecuencia de luz nos dice cuánta proteína huntingtina hay alrededor. El beneficio de este enfoque es que es muy sensible, lo que permite al equipo medir los niveles de proteína huntingtina a partir de volúmenes muy pequeños de muestras biológicas, como la sangre.
El equipo de Tabrizi se ha interesado durante mucho tiempo por la activación del sistema inmunitario en la EH. Han publicado trabajos que demuestran que el sistema inmunitario de los pacientes de EH parece ser hiperactivo. Esto podría sonar como algo bueno, pero los científicos saben que demasiada activación del sistema inmunitario puede ser mala, e incluso podría afectar a las cosas que suceden en el cerebro.
Dado este interés y la capacidad de medir la proteína huntingtina a partir de pequeñas muestras, el equipo se propuso medir cuánta proteína huntingtina había en diferentes tipos de células en la sangre de pacientes con EH. Dado que el sistema inmunitario se compone en gran parte de células que circulan en la sangre, razonaron que medir los niveles de huntingtina allí podría ser útil.
¿Qué encontraron?
Lo que encontraron es interesante, y un poco desconcertante. En diferentes tipos de células inmunitarias encontraron que los niveles generales de la proteína huntingtina no cambiaban a medida que progresaba la EH. Esta es una demostración útil de su técnica, y muestra que pueden medir con precisión los niveles de la proteína huntingtina en las células de pequeñas muestras de sangre.
A continuación, el equipo utilizó diferentes anticuerpos en sus mediciones, de modo que solo reconocieran la forma mutante de la proteína huntingtina. Recuerde, la gran mayoría de los pacientes de EH (y todos los participantes en este estudio) tienen dos tipos de proteína huntingtina: normal y mutante.
Cuando midieron solo la forma mutante de la proteína EH, el equipo observó un aumento de las señales en las personas que habían mostrado síntomas de EH durante más tiempo. Por lo tanto, parece que las personas con EH más avanzada tienen más huntingtina mutante en sus células inmunitarias en la sangre. Este hallazgo es un poco sorprendente, pero ¿deberíamos preocuparnos por entender lo que está sucediendo?
Conexiones cerebro/cuerpo
Aquí es donde entra en juego el poder de los estudios observacionales. Debido a que el equipo ha estado examinando a los voluntarios que dieron estas muestras de sangre, pudieron buscar correlaciones entre lo que estaba sucediendo en su sangre y lo bien que estaban en términos de síntomas de la EH.
Lo que encontraron es que los niveles más altos de proteína huntingtina mutante en las células inmunitarias en la sangre estaban claramente relacionados con una mayor carga de síntomas, y también asociados con el aumento de la atrofia cerebral. Por lo tanto, sea lo que sea lo que esté impulsando el aumento de los niveles de proteína huntingtina mutante en las células sanguíneas, es probable que valga la pena entenderlo y podría decirnos algo importante.
Los experimentos de seguimiento sugieren que lo que realmente podría estar acumulándose en las células sanguíneas de los pacientes de EH son fragmentos cortos de la proteína huntingtina más grande. Trabajos anteriores de varios laboratorios revelan que la proteína huntingtina se corta en pequeños trozos, y que estos pequeños trozos podrían ser especialmente tóxicos para la célula.
¿Cómo es esto útil?
Este trabajo es científicamente intrigante porque sugiere que podría haber acumulación y fragmentación de la proteína huntingtina en las células inmunitarias en la sangre de los pacientes de EH. Todavía hay algunos misterios: ¿qué hace la proteína huntingtina normal en estas células inmunitarias? ¿Está la acumulación de proteína huntingtina mutante relacionada con el aumento de la activación del sistema inmunitario en los pacientes de EH?
En términos de beneficio inmediato, este estudio demuestra que es práctico medir los niveles de proteína huntingtina normal y mutada a partir de muestras muy pequeñas, lo cual es un avance técnico importante que tendrá muchos usos en la investigación de la EH. Además, esta técnica podría utilizarse para rastrear los niveles de proteína huntingtina mutante en la sangre, lo que podría proporcionar una herramienta útil para los científicos que diseñan ensayos de fármacos, en particular los que se centran en el silenciamiento génico.
Una posibilidad muy emocionante que debe investigarse más a fondo es si los niveles de proteína huntingtina mutante en la sangre reflejan los niveles de huntingtina mutante en el cerebro; esencialmente, ¿ofrece esto una ventana a lo que está sucediendo en el cerebro? Si es así, entonces esto podría ser un indicador muy útil de si las terapias que tienen como objetivo reducir los niveles de la proteína huntingtina mutante en el cerebro están funcionando o no.
