En la Argentina nacen cada año casi 100 bebés varones con distrofia muscular de Duchenne, uno de los trastornos hereditarios más frecuentes, pero suele demorarse su detección. Hoy se dispone de protocolos terapéuticos personalizados que intentan corregir el defecto génico. Por ello es de vital importancia diagnosticar y caracterizar la variante patogénica para que los niños accedan al tratamiento específico. Investigadoras de la FFyB explican en qué se basa el diagnóstico molecular y los avances en las terapias.
Pérdida progresiva de la fuerza muscular, dificultades para caminar y subir escaleras, escoliosis, problemas cardíacos y respiratorios. La distrofia muscular de Duchenne es una enfermedad hereditaria poco frecuente, pero no tanto: afecta a 1 de cada 3.500 a 5.000 varones recién nacidos, por lo cual cada año nacen en el país casi un centenar. Se calcula que en la Argentina y en todo el mundo hay 2.500 y 250.000 niños afectados, respectivamente. Sin embargo, el diagnóstico correcto puede llevar años desde el comienzo de los síntomas, lo cual impacta en la calidad de vida de los pacientes.
“Se calcula que un pediatra en toda su carrera se cruzará, como mucho, con un solo niño con esa enfermedad. Y eso suele exponer a la familia a una odisea diagnóstica que se prolonga durante años antes de que se alcance el diagnóstico preciso”, afirma Florencia Giliberto, investigadora del CONICET y directora del Laboratorio de Genética de las Distrofinopatías, en el Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo (INIGEM), que funciona en el Hospital de Clínicas de la UBA. Como responsable de ese laboratorio estudia desde hace 25 años aspectos moleculares de la enfermedad y ha realizado más de 2.000 pruebas diagnósticas; también está embarcada en acciones para mejorar la visibilidad de esta patología.
“Si bien, por el momento, no hay una cura para esta distrofia muscular, la detección temprana es sumamente importante ya que tiene un impacto en la determinación de los estándares de cuidado, que son imprescindibles para mejorar la calidad de vida de los pacientes”, agrega Giliberto, quien también es jefa de trabajos prácticos de la cátedra de Genética de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA.
Asimismo, la investigadora destaca que el entrenamiento del personal médico es clave para realizar un diagnóstico y un accionar terapéutico temprano. Algunas de las manifestaciones que podrían motivar la consulta es que los niños comienzan a caminar un poco más tarde que lo habitual, se caen con facilidad y les cuesta levantarse del piso. A menudo se confunden estos signos con problemas derivados del pie plano. Para abordar ese desafío, Giliberto y su equipo también participan de un programa que ofrece diagnóstico molecular gratuito para familias de todo el país con algún miembro afectado, lo cual puede servir con fines de planificación familiar y para estudios prenatales.
LOS TIPOS DE DISTROFINOPATÍAS
La más frecuente de estas patologías es la distrofia muscular de Duchenne (DMD), que con una incidencia de 1 en 3.500 varones se convierte en una de las enfermedades hereditarias más frecuentes. Con menor frecuencia y síntomas más leves se conoce a la distrofia muscular de Becker (DMB) y, por último, una cardiomiopatía dilatada ligada al cromosoma X (CDLX) pero sin signos significativos de distrofia muscular. La DMD y la DMB se caracterizan por la degeneración progresiva de las fibras musculares, que conllevan a la atrofia de los músculos esqueléticos. Algo característico de los niños afectados son los valores muy elevados de la enzima creatina fosfocinasa (CPK por sus siglas en inglés), y pueden presentar también pseudohipertrofia gemelar, es decir agrandamiento de los gemelos por acumulación de grasa y tejido conectivo.
“La diferencia en la gravedad clínica entre Duchenne y Becker se explica por la teoría del marco de lectura. Cuando las alteraciones moleculares producen lo que se conoce como corrimiento en el marco de lectura, el fenotipo esperado será DMD. En este tipo de casos, se genera una terminación prematura de la traducción y como consecuencia, la célula produce una proteína distrofina trunca —no funcional— que será degradada”, aporta la investigadora. En el caso de las mutaciones que no producen este corrimiento en el marco de lectura (DMB), la proteína distrofina es más corta que la de una persona sin distrofia muscular, pero aun así resulta parcialmente funcional y, por este motivo, escapará a la degradación temprana.
Estas tres enfermedades se producen por mutaciones en un único gen que se encuentra en el cromosoma X y se conoce con el nombre de gen de la proteína distrofina o gen DMD, justamente por distrofia muscular de Duchenne.
La herencia de estas enfermedades es recesiva, eso significa que los hombres con alteraciones en este gen padecerán la enfermedad, ya que ellos poseen un único cromosoma X, y cuando este gen está alterado no puede producir una proteína “distrofina” normal. La ausencia o producción inadecuada de la distrofina es la responsable de los trastornos musculares. “En cambio, las mujeres serán portadoras asintomáticas en su gran mayoría. Esto ocurre porque poseen dos cromosomas X y con que uno de ellos sea normal, la cantidad de proteína distrofina que se produce es suficiente para no generar distrofia muscular. Sin embargo, es importante tener en cuenta que una mujer portadora, aunque sea asintomática posee un 50 % de probabilidades de tener un hijo afectado o una hija portadora”, relata Giliberto.
En el 66 % de las familias con Duchenne la alteración molecular o mutación causante de la patología viaja de generación en generación. Estas son las familias que presentan más de un afectado. En esos casos estamos seguros que existe una mamá que es portadora de la enfermedad, que seguramente haya heredado la mutación de su madre o aún de generaciones anteriores y así es como vemos aparecer varios afectados en una misma familia. Es sumamente importante que todas las mujeres de la familia se estudien para conocer su estado de portadora y así poder tener una responsable planificación familiar. Hoy en día existen y se practican en la Argentina tratamientos de fertilidad en donde una mujer que sea portadora puede tener hijos que no hayan heredado la mutación familiar.
Pero estas enfermedades también pueden darse de novo, esto significa que el 33 % restante de las familias que tienen hijos con estas distrofias no heredaron la mutación de su madre. En un tercio de los casos la alteración ocurre en la embriogénesis, cuando el bebé se está gestando. Y si el azar hace que la mutación se produzca en el gen DMD, como consecuencia se dará una distrofinopatía. “La probabilidad de este evento es muy alta, dentro de las enfermedades hereditarias, 1 de cada 10.000 niños sin antecedentes previos nacen con esta enfermedad. Esto se debe a que cuanto más grande es el gen más alta es la probabilidad de que se altere o modifique su secuencia. Y el gen DMD es uno de los más grandes de nuestro genoma de ahí que sean de las enfermedades hereditarias más frecuentes”, explica.
ALTERACIONES MOLECULARES Y PROTOCOLOS TERAPÉUTICOS
Existen diferentes tipos de alteraciones génicas que pueden generar patología. En las distrofinopatías se producen con mayor frecuencia lo que se conoce como deleciones y duplicaciones (70 %), que son grandes rearreglos del gen. Dicho en otras palabras, se pierden o se agrandan zonas funcionales importantes del gen. El resto de las alteraciones, un 30 %, se conocen como mutaciones pequeñas o puntuales. No existe al día de hoy una técnica que permita determinar todas las mutaciones en un solo ensayo, pero sí una serie de estudios que nos permiten llegar a un diagnóstico en la gran mayoría de los casos. Primero se busca lo más frecuente (deleciones y duplicaciones) por la técnica de amplificación múltiple de sondas ligadas (MLPA) y si la alteración no se detecta por esta técnica se continúa con una secuenciación del gen DMD. En el 99 % de los casos la mutación es encontrada por alguna de estas metodologías. En algunos casos queda un 1 % sin posibilidad de identificación de la mutación y esto ocurre porque puede localizarse en algunos lugares que no son analizados por las técnicas disponibles hoy.
Por fortuna, en los últimos años se han abierto numerosas líneas de investigación sobre distintos protocolos terapéuticos para tratar la distrofia muscular de Duchenne. Las líneas más prometedoras corresponden a la terapia de Exon Skipping, o salteo de exones y la de evasión de codón prematuro de la traducción.
“Hoy estamos frente a terapias personalizadas –concluye Giliberto– en las que se intenta corregir el defecto génico específico. Por ello es de vital importancia el diagnóstico y la caracterización de la mutación para que cada niño pueda acceder al tratamiento que le corresponda. Con el diagnóstico molecular se puede brindar un asesoramiento genético completo a los pacientes y sus familiares. Incluso, mediante estudios moleculares prenatales en familias con antecedentes, donde existe un alto riesgo de tener un bebé afectado. Por otro lado, los datos que brindan estos estudios conducen a una mayor comprensión de las bases genéticas y moleculares de las distrofinopatías, y resultan información imprescindible para los grupos de trabajo dedicados al desarrollo de un tratamiento o cura para estas enfermedades”.
La terapia de salteo de exones busca manipular la edición del ARNm inmaduro (molécula que posee la información o receta para generar una proteína, en este caso la distrofina) con el fin de eliminar específicamente aquellos exones que sean necesarios para recomponer el marco de lectura de la proteína. Con el uso de esta técnica se busca transformar una mutación de tipo DMD (que genera un corrimiento en el marco de lectura y, por ende, una ausencia de distrofina) en una mutación sin corrimiento en el marco de lectura para que haya producto proteico al menos parcialmente funcional y así lograr que los síntomas del paciente sean más leves. Hasta el momento la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos) aprobó condicionalmente el salteo de exón 51 y 53. Si esta terapia resulta efectiva seguramente aparecerán nuevas posibilidades de corrección en otro tipo de exones y en un tiempo mucho más corto ya que la metodología es la misma.
La otra terapia que se está implementando actualmente en nuestro país es la de evasión de codón prematuro de traducción. Aproximadamente, el 13 % de los chicos con Duchenne tienen esta alteración. Son las mutaciones puntuales por sustitución que generan un codón prematuro de traducción, llamadas nonsense. La droga “camufla” esta mutación y hace que la célula con cierta eficiencia evada esta señal de terminación y continúe la lectura. Como hace muy poco tiempo que se está tratando a los niños con esta droga, habrá que esperar para saber cuán efectivo es este nuevo tratamiento.
Equipo de docentes e investigadoras del Laboratorio de Distrofinopatías
Cátedra de Genética. Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA. INIGEM, CONICET-UBA
Dra. Florencia Giliberto, directora del Laboratorio de Distrofinopatías, investigadora adjunta CONICET, JTP Cátedra de Genética. Facultad de Farmacia y Bioquímica. UBA.
Dra. Leonela Luce, becaria posdoctoral CONICET.
Bioq. Micaela Carcione, becaria doctoral UBA.
Chiara Mazzanti, estudiante avanzada de Bioquímica y becaria estímulo UBA.
Fuentes
Agencia CyTA-Leloir. “La ´odisea diagnóstica´ de la menos rara de las enfermedades raras”, 11 de diciembre de 2019.
Giliberto, Florencia. “Distrofinopatías”. Mímeo, Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA, mayo de 2019.
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