Un equipo del Instituto de Investigación Sanitaria y Biomédica de Alicante (ISABIAL) y de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) ha utilizado por primera vez un análisis molecular basado en la secuenciación de ARN de célula única en sangre para estudiar la enfermedad de Huntington. La investigación, publicada en la revista científica Scientific Reports, analiza de forma individualizada las células sanguíneas de pacientes y modelos de ratón para buscar señales moleculares relacionadas con la enfermedad.
El trabajo abre una posible vía para desarrollar en el futuro biomarcadores en sangre capaces de aportar información sobre la evolución de esta enfermedad neurodegenerativa, aunque los investigadores subrayan que todavía es necesario validar los resultados en personas antes de que puedan convertirse en una herramienta clínica.
La investigación se ha llevado a cabo mediante una colaboración entre el Instituto de Investigación, Desarrollo e Innovación en Biotecnología Sanitaria de Elche (IDiBE) de la UMH y el Instituto de Investigación Sanitaria y Biomédica de Alicante (ISABIAL).
Analizar las células de la sangre una a una para encontrar señales del Huntington
La enfermedad de Huntington es un trastorno hereditario, altamente incapacitante y letal. Las personas que viven con la enfermedad desarrollan movimientos involuntarios cada vez más pronunciados y posturas corporales anormales, además de un deterioro progresivo de las capacidades mentales que finalmente conduce a la muerte.
El trastorno está causado por una mutación que consiste en una expansión anómala de nucleótidos, las unidades que forman el ADN, en el gen que produce una proteína llamada huntingtina. Esta alteración provoca una forma defectuosa de la proteína, que interactúa con distintos componentes celulares y resulta tóxica para las neuronas, contribuyendo al desarrollo de la enfermedad.
El profesor e investigador del IDiBE de la UMH Luis M. Valor, líder del estudio, indica que “mientras se trabaja en el hallazgo de una terapia efectiva, las personas portadoras de esta mutación necesitan herramientas específicas para evaluar su estado real, predecir la aparición de los síntomas y medir la progresión del deterioro”.
Aunque el análisis de sangre es uno de los métodos de cribado y monitorización más adecuados por ser mínimamente invasivo, la búsqueda de biomarcadores específicos y fiables para la enfermedad de Huntington sigue presentando importantes desafíos.
Entre ellos están las variaciones naturales entre personas, como la edad, el estilo de vida o las interacciones genéticas, que pueden ocultar las sutiles alteraciones de la enfermedad presentes en la sangre. Por ello, resulta difícil obtener una prueba de sangre única y fiable que permita predecir en cualquier paciente la progresión y manifestación de la enfermedad.
Para superar este obstáculo, el equipo científico aplicó un análisis individualizado de las células sanguíneas. Esta estrategia permite estudiar qué cambios moleculares aparecen en cada célula y facilita la identificación de señales que podrían estar relacionadas con el estado de la enfermedad.
La secuenciación de ARN permite observar qué ocurre dentro de cada célula
La principal diferencia respecto a un análisis convencional de sangre está en que los investigadores no estudian únicamente la muestra como un conjunto. Mediante la secuenciación de ARN de célula única, pueden analizar individualmente las células y observar qué genes están activos en ellas.
Esta aproximación permite manejar mejor la complejidad celular de la sangre, donde diferentes tipos de células pueden presentar comportamientos distintos y las alteraciones relacionadas con una enfermedad pueden quedar ocultas cuando todas se analizan conjuntamente.
En el caso del Huntington, esta estrategia permitió identificar alteraciones moleculares asociadas al estado de la enfermedad y buscar después si esas señales tenían relación con los cambios que se producen en el cerebro.
Un gen relacionado con la inflamación conecta la sangre y el cerebro en ratones
El estudio empleó modelos de ratón para comprobar si las alteraciones moleculares detectadas en la sangre podían reflejar el daño cerebral asociado a la enfermedad.
A pesar de las diferencias entre especies, el equipo encontró una conexión relevante. Los investigadores observaron que los ratones con peor coordinación motora presentaban una elevada actividad del gen Irf7, que participa en la respuesta inmunitaria y la inflamación del organismo.
Como la enfermedad de Huntington genera una inflamación constante en el cerebro, este gen parece activarse de forma exagerada.
“Lo más prometedor de este estudio es que detectamos este mismo cambio molecular tanto en la sangre como en la región del cerebro más afectada por el Huntington”, indica Valor.
Este resultado plantea la posibilidad de que, en el futuro, un análisis de sangre pueda aportar información sobre la evolución de la enfermedad sin necesidad de recurrir a pruebas más invasivas.
El investigador del IDiBE UMH asegura que «estos resultados derivados del análisis de células individuales complementan los estudios previos dirigidos a obtener biomarcadores en sangre para medir el inicio y la progresión de la enfermedad».
El posible análisis de sangre todavía necesita validarse en pacientes
Los investigadores subrayan que estos últimos resultados se han obtenido exclusivamente en modelos animales, por lo que todavía están lejos de traducirse en una herramienta de uso clínico.
El siguiente paso consistirá en identificar aquellos genes cuya relación con la enfermedad de Huntington resulte más sólida en modelos animales y validar posteriormente estos resultados en voluntarios que satisfagan los requerimientos estadísticos necesarios, como parte de un esfuerzo colaborativo con diversos hospitales y centros de investigación.
Si estos resultados se confirman en pacientes, podrían contribuir en el futuro al desarrollo de análisis de sangre capaces de reflejar con mayor precisión lo que está ocurriendo en el cerebro durante la evolución de la enfermedad.
Por tanto, el estudio no presenta todavía una nueva prueba diagnóstica disponible para las personas con Huntington, sino que aporta una posible vía para identificar biomarcadores mediante el análisis individualizado de las células sanguíneas.
Una nueva vía para estudiar una enfermedad neurodegenerativa
Además del profesor de la UMH Luis Miguel Valor, firman el estudio la investigadora de la Universidad de Navarra y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBEROBN), perteneciente al Instituto de Salud Carlos III, Paula Martín; la investigadora de ISABIAL Samanta Ortuño; el investigador del IDiBE UMH Juan Gallego y la investigadora de ISABIAL Silvia Martí.
El trabajo plantea así una estrategia para estudiar la enfermedad de Huntington desde una muestra accesible y mínimamente invasiva como la sangre, utilizando la información molecular contenida en sus células para buscar señales que puedan reflejar procesos que también ocurren en el cerebro.
