Revelan mutaciones de KRAS en enfermedades cerebrales raras

Las malformaciones arteriovenosas esporádicas del cerebro, que son conexiones morfológicamente anormales entre las arterias y las venas en la vasculatura del cerebro, son la principal causa de accidente cerebrovascular hemorrágico en adultos jóvenes y niños.

Se desconoce la causa subyacente de las malformaciones arteriovenosas esporádicas del cerebro, pero se encuentran lesiones similares en síndromes genéticos raros, como las telangiectasias hemorrágicas hereditarias y en el síndrome de malformación capilar y malformación arteriovenosa.

Un equipo internacional de científicos liderado por científicos de la Universidad de Ginebra (Ginebra, Suiza) utilizó la secuenciación del exoma y/o la reacción en cadena de la polimerasa digital en gotas (ddPCR) para buscar mutaciones recurrentes en muestras cerebrales de docenas de personas con malformaciones arteriovenosas esporádicas del cerebro, una afección que puede aumentar el riesgo de accidente cerebrovascular hemorrágico del niño. En los 72 casos considerados en las etapas de descubrimiento y validación del estudio, identificaron mutaciones somáticas de KRAS en 45 individuos.

El equipo obtuvo muestras de tejido recién resecado de malformaciones arteriovenosas del cerebro o muestras de control de tejido normal de especímenes de lobectomía temporal. Se establecieron cultivos de células endoteliales y se enriquecieron y agotaron con el uso de perlas magnéticas anti CD31. Los cultivos celulares se aislaron a partir de tejido recién resecado. Se usaron tejidos congelados para la secuenciación del exoma y los ensayos de ddPCR. La detección de variantes raras en KRAS se realizó en el sistema de PCR Digital de gotas QX200 (Bio-Rad Laboratories, Inc., Hércules, CA, EUA). Los cultivos celulares se usaron para los ensayos ddPCR y Western Blot.

Los investigadores también analizaron muestras de sangre normales emparejadas de 17 de esos pacientes y usaron la ddPCR para encontrar y verificar mutaciones en todos los 39 casos de malformación arteriovenosa en su grupo de descubrimiento. El equipo informó que una docena de las muestras de malformación secuenciadas por exoma contenían mutaciones KRAS activadoras que no se encontraron en muestras normales coincidentes, mientras que la ddPCR descubrió seis mutaciones KRAS pasadas por alto en los exomas de malformación. Once mutaciones más de KRAS aparecieron en muestras de malformación analizadas usando la ddPCR sola. Los investigadores detectaron mutaciones de KRAS por ddPCR que no se encontraron en muestras post-mortem de individuos que experimentaron otras malformaciones vasculares en el cerebro o el síndrome del sistema nervioso central. Casi la mitad de las malformaciones arteriovenosas en el conjunto de validación (48%) contenían variantes de KRAS sospechosas.

Los autores concluyeron que sus hallazgos de aumento de la señalización MAPK-ERK en las células endoteliales de malformaciones arteriovenosas del cerebro sin una variante KRAS sugieren que la activación de la vía MAPK-ERK puede ser una característica definitoria de las malformaciones arteriovenosas del cerebro. En ausencia de inhibidores farmacológicos directos disponibles para KRAS, los inhibidores de las enzimas proteína quinasas activadas por mitógenos de molécula pequeña (MEK), que se usan en la práctica clínica para tratar cánceres, representan candidatos para pruebas en ensayos clínicos con el fin de tratar malformaciones arteriovenosas del cerebro. El estudio fue publicado el 3 de enero de 2018 en la revista New England Journal of Medicine.