DIAGNÓSTICO CON UNA APLICACIÓN

 

Ya en  2012 unos estudiantes de medicina de la Escuela Johns Hopkins, guiados por expertos en ingeniería biomédica y de ciencia informática, crearon una página web para ayudar a determinar enfermedades basándose en los síntomas que ingresases en el sistema. Esta aplicación permitía al usuario discernir entre varias enfermedades al ingresar determinados síntomas y recibir un diagnóstico instantáneo clasificando las condiciones médicas más probables y ofrece sugerencias para el tratamiento sobre la base de datos de los pacientes totales.

En ese momento se pretendía que en el futuro los pacientes puedan ayudarse a través de la adición de más datos.

Ahora en 2017, los investigadores del Departamento de Ciencias Médicas Básicas y del Departamento de Informática e Ingeniería Industrial de la UdL han desarrollado una aplicación web gratuita ayuda en el diagnóstico inicial de más de 4.000 enfermedades raras, a través de un conjunto de datos abiertos que relaciona las enfermedades raras y los síntomas. Los resultados muestran que tiene una precisión diagnóstica del 80 por ciento permitiendo al personal médico obtener automáticamente un listado de enfermedades, ordenadas de más a menos puntuación, después de haber identificado y seleccionado los síntomas que presentan los pacientes.

El siguiente paso en la investigación es probar la herramienta con grupos más numerosos y diversos de pacientes para confirmar la utilidad del programa. La mayoría de las enfermedades raras documentadas tienen un origen genético y, debido a su baja frecuencia, es difícil un primer diagnóstico.

 

DEL DICHO AL HECHO…

La ataxia de Friedreich es una enfermedad poco conocida,  lo sé. Que es una enfermedad neurodegenerativa que afecta al sistema nervioso central y al periférico, lo sé, que un porcentaje importante de los pacientes tiene también problemas cardiacos, en concreto, que desarrollan una miocardiopatía hipertrófica y en un menor número de casos presentan diabetes mellitus, también lo sé. Todo eso lo sé, por los médicos, sus informes y comentarios, a veces duros y fríos.

Sobre sus efectos, de amplia variabilidad entre quienes la padecen, que afectan de forma progresiva a mi calidad de vida, no son necesarias las intensas explicaciones acerca de cuáles son sus principales características. En ese campo, me enfrento a numerosas dificultades diarias y que sé, no sólo porque me hallan avisado con antelación, sino porque «están ahí”, lo vivo en primera persona.

No obstante, hay que estar informad@.

Esta enfermedad está causada por la deficiencia de una proteína conocida como frataxina,  que afecta a la mielina, la sustancia blanca que recubre los nervios, e impiden que pueda conducir correctamente los mensajes a través del sistema nervioso central.

Aunque cuando lees que “La investigación en ataxia de Friedreich se dirige hacia la obtención de tratamientos efectivos” se te abren los ojos. Actualmente, hay varias moléculas en fase de ensayo clínico que actúan mejorando la función de las mitocondrias y reduciendo el estrés oxidativo que se produce por la falta de frataxina. También se están probando compuestos que aumentan la síntesis de frataxina o que inhiben su degradación, de forma que la menor cantidad de frataxina sintetizada en los pacientes dure más tiempo. Algunos de estos compuestos están en fases preclínicas, pero hay otros que han alcanzado fases avanzadas del ensayo clinico

AGLUTINAR PARA AUNAR ESFUERZOS

Ante las enfermedades raras no se puede mirar para otro lado.

Los datos de la OMS indican que existen cerca de 7.000 enfermedades raras en el mundo.

Se llaman raras debido a su baja incidencia en el total de la población. Se considera que una enfermedad es poco frecuente cuando afecta a cinco individuos cada diez mil habitantes o menos.

En España hay unos 12 millones de personas que conviven diariamente con una enfermedad rara, bien por padecerla directamente ellos o alguno de sus familiares

En torno al 80% de estas patologías tienen una base genética, es decir, que están causadas por una o varias mutaciones en el ADN.

Queda claro que son miles las patologías poco frecuentes que existen y la mayoría aún no tiene cura, como la mía, ataxia de Friedreich, una enfermedad neurodegenerativa que afecta al sistema nervioso central y al periférico.

Las Enfermedades Raras tienen características comunes, pero también diversas en términos particulares. Por eso es necesario aglutinarlas para aunar esfuerzos.

El mayor desafío que presentan estas cuestiones es interesar al mundo académico, de la tecnología, de la ciencia, a la investigación, para que permitan ver cómo, de qué manera, echar más luz sobre estas cuestiones.

La estabilidad económica durante varios años ha permitido que los científicos puedan centrarse en su trabajo sin la preocupación constante de obtener financiación.

La colaboración con grupos europeos líderes en ataxia de Friedreich posibilita conocer de primera mano los avances en las investigaciones y compartir información y recursos que han beneficiado los proyectos de cada grupo.

¿MÁS CERCA DE UN TRATAMIENTO EFECTIVO?

¿Estamos más cerca de un tratamiento efectivo para la Ataxia  de Friedreich?

Cuando se identificó el gen no se tenía ninguna idea de cuál podría ser su función y que ahora ya se está evaluando el efecto terapéutico de un número importante de moléculas, así que parece que sí 🙂

Pero también es cierto, que a pesar de los años de investigación todavía no se ha conseguido un tratamiento que sea realmente eficaz. No es nada fácil el tratamiento de las enfermedades genéticas, pero está claro que hoy conocemos qué les ocurre a las células sin frataxina y por lo tanto, se está en disposición de poder desarrollar estrategias que sean realmente útiles para el tratamiento de esta enfermedad.

Las diferentes estrategias de terapia génica para el reemplazamiento de la proteína frataxina están siendo muy prometedoras. En este campo de trabajo hay dos grupos españoles, el de Javier Díaz-Nido en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa en Madrid, que trabaja en la generación de vectores virales modificados, y el de Ernest Giralt del Instituto de Investigación Biomédica en Barcelona, centrado en el diseño de nanopartículas. Ambos grupos intentan obtener sistemas eficientes para la transferencia del gen de la frataxina.

Por otra parte, también continúa la investigación en el descubrimiento de nuevos fármacos con posible efecto terapéutico utilizando plataformas que permiten el ensayo de miles de compuestos químicos. Así, tanto los modelos animales sencillos como los generados en Drosophila pueden ser muy útiles en esta búsqueda.

¿HACIA DÓNDE SE DIRIGEN LAS INVESTIGACIONES EN LA ATAXIA DE FRIEDREICH?

 El objetivo es obtener tratamientos que sean efectivos, por supuesto.

Eso es lo que tienen todos los investigadores en mente, aunque hagan una investigación más básica, pero que es necesaria para llegar a dicha meta.

Hay aspectos menos estudiados en la ataxia de Friedreich, como la homeostasis del calcio y la dinámica mitocondrial, los procesos inflamatorios y la posible participación de otros metales, además del hierro, en los mecanismos patológicos de esta enfermedad.

Se están generando nuevos modelos en ratón en los que la expresión del gen de frataxina se inhiba y posteriormente se active en diferentes momentos del desarrollo de la enfermedad. Esto permitirá estudiar si es posible revertir los diferentes síntomas y en qué estadios de la enfermedad.

También se están llevando a cabo varios estudios centrados en los tejidos más afectados en la ataxia de Friedriech.

Uno de ellos es el ganglio dorsal, de hecho es el primero en el que se detecta la neurodegeneración, con especial atención en las neuronas propioceptivas que son las más dañadas.

Otro tejido afectado es el cardiaco, cuya alteración es la causa más frecuente de mortalidad, y cuyo estudio está avanzando con la utilización de modelos en cardiomiocitos.

YA HAN PASADO CASI 20 AÑOS DESDE QUE SE DESCUBRIERON LAS CAUSAS GENÉTICAS DE LA ATAXIA DE FRIEDREICH

Desde que en 1996 se identificó el gen responsable de la ataxia de Friedreich, uno de los aspectos en los que se ha trabajado más intensamente ha sido conocer la función de dicho gen y cómo las mutaciones afectan a la misma. Esto es esencial para comprender el porqué de las alteraciones fisiopatológicas en los pacientes y poder abordar estrategias terapéuticas que resulten realmente eficaces.

Los modelos desarrollados en organismos de experimentación han contribuido de forma significativa a descifrar la función de la frataxina. Los primeros datos fueron proporcionados por la levadura: mutantes de levadura deficientes en frataxina mostraban una gran acumulación de hierro en el interior de la mitocondria. Ello permitió proponer la primera hipótesis de que frataxina podría ser un posible regulador de la cantidad de hierro mitocondrial.

Desde entonces hasta ahora, se ha visto que frataxina participa en diferentes procesos celulares y se han ido proponiendo diferentes funciones para esta proteína, todas ellas relacionadas fundamentalmente con la biología de la mitocondria. Sin embargo, a pesar de todos estos años de trabajo, el papel de frataxina en la célula todavía no está del todo claro. En cualquier caso, se sabe que su deficiencia produce varias alteraciones bioquímicas que afectan a la biogénesis de los centros hierro-azufre, y con ello a las proteínas que requieren de tales centros para su actividad como la aconitasa y las proteínas pertenecientes a los complejos de la cadena respiratoria. El déficit de frataxina hace que las células sean muy sensibles frente a la acción de agentes oxidantes.

El avance en el conocimiento del papel de frataxina ha permitido que se hayan llevado a cabo diferentes ensayos clínicos utilizando fármacos que actuasen contrarrestando los efectos de la deficiencia de esta proteína. El estrés oxidativo ha sido una de las dianas de actuación más importante, y se ha valorado la eficacia de varios compuestos con efecto antioxidante, como son el coenzima Q, la idebenona o la vitamina E. No obstante, no hay un consenso suficientemente claro respecto a la eficacia de tales compuestos en el trastorno neurológico de los pacientes. Otra diana ha sido la acumulación de hierro en la mitocondria, sobre la que se ha actuado utilizando quelantes para este metal como la deferoxamina y la deferiprona. Ambos compuestos se han retirado de los ensayos clínicos debido a los resultados contradictorios obtenidos y por el efecto que tienen sobre la enzima aconitasa, pues hacen disminuir su actividad.

Otro avance en la ataxia de Friedriech ha sido conocer cómo afecta la mutación en la expresión del gen que codifica para frataxina. La síntesis de frataxina está seriamente comprometida en los pacientes, dado que las expansiones GAA dificultan la transcripción del gen, obteniéndose unos niveles de proteína entre un 5 y un 30% del nivel normal. Actualmente se cree que la principal causa es la mayor compactación de la cromatina en las regiones próximas a la expansión GAA, provocada por dicha expansión. Esto implica que el gen no puede expresarse al nivel que lo hace en situaciones normales. Estos resultados han dado paso a la utilización de compuestos, como los inhibidores de las enzimas deacetilasas de histonas, que modifican la conformación de la cromatina propiciando la expresión génica y con ello el aumento de los niveles de frataxina.