Biomarcador con ocho microARN para el diagnóstico de la ELA

Un equipo de investigadores de enfermedades neurodegenerativas identificó ocho secuencias de microARN de extracciones de plasma sanguíneo, enriquecidas en exosomas, que diferencian de manera consistente y significativa a los pacientes con esclerosis lateral amiotrófica/enfermedad de las neuronas motoras (ELA/ENM), de los controles sanos.

La ELA es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por la muerte selectiva y progresiva de las neuronas motoras superiores e inferiores. Esto conduce a una debilidad muscular progresiva y la muerte del paciente generalmente ocurre dentro de dos a cinco años después del inicio de los síntomas. Actualmente, no hay disponibilidad clínica de biomarcadores para establecer el diagnóstico o análisis de la progresión de la enfermedad en la ELA/ENM. Si se identifican, los biomarcadores podrían mejorar los resultados de los pacientes al permitir una intervención temprana y ayudar en la determinación de la eficacia del tratamiento.

Al buscar biomarcadores para la ELA/ENM, los investigadores de Brain Chemistry Labs (Jackson, WY, EUA), plantearon la hipótesis de que las vesículas o exosomas extracelulares enriquecidos en neuronas podrían proporcionar huellas digitales de microARN con firmas inequívocas de neurodegeneración. Los microARN (miARN) comprenden una clase de aproximadamente 20 fragmentos de ARN de nucleótidos que bloquean la expresión génica al unirse a las moléculas de ARN mensajero de una manera que les impide transmitir las instrucciones de síntesis de proteínas que recibieron del ADN. Con su capacidad para ajustar la expresión de proteínas mediante interacciones específicas de secuencia, los miARN ayudan a regular el mantenimiento y la diferenciación celular. Además de que los miARN desempeñan un papel esencial en el desarrollo tumoral, se ha asociado la regulación afectada de ciertos miARN con muchas enfermedades diferentes, como la demencia y las afecciones cardiovasculares.

Los exosomas son vesículas derivadas de células que están presentes en muchos y quizás en todos los fluidos biológicos, incluyendo sangre, orina y medio de cultivo celular. El diámetro reportado de los exosomas es de entre 30 y 100 nanómetros, que es más grande que las lipoproteínas de baja densidad pero mucho más pequeño que los glóbulos rojos. Los exosomas, que contienen ARN, proteínas, lípidos y metabolitos que reflejan el tipo de origen celular, se liberan de la célula cuando los cuerpos multivesiculares (MVB) se fusionan con la membrana plasmática, o se liberan directamente de la membrana plasmática. Los exosomas tienen funciones especializadas y juegan un papel clave en la coagulación, la señalización intercelular y la gestión de residuos.

Para este estudio, los investigadores purificaron exosomas enriquecidos de origen neural del plasma sanguíneo de pacientes con ELA/ENM y controles apuntando a una proteína única en la superficie del exosoma. Luego, los investigadores llevaron a cabo la secuenciación de próxima generación y la qPCR de los componentes de miARN obtenidos de los exosomas.

Los resultados revelaron ocho secuencias de miARN, que permitieron diferenciar significativamente a los pacientes con ELA/ENM de los controles en un experimento replicado utilizando una segunda cohorte de pacientes y controles.

“Creemos que esto cambia las reglas del juego. Los métodos que hemos promovido conducirán a la capacidad de diagnosticar rápidamente la ELA usando una sola toma de sangre, en comparación con las medidas científicas actuales en las que los pacientes pueden tener que esperar más de un año para un diagnóstico confirmado”, dijo la primera autora, la Dra. Sandra Banack, científica sénior de Brain Chemistry Labs. “Las personas con ELA generalmente viven un promedio de dos o tres años después del diagnóstico, por lo que una evaluación rápida es crucial”.

El estudio de los biomarcadores, basado en exosomas, se publicó en la edición en línea del 24 de junio de 2020 de la revista Open Biology.

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Brain Chemistry Labs