Caracterización genética de la Acidosis Láctica Congénita: Un ejemplo de análisis integral de una enfermedad rara

• Autores: Irene Bravo Alonso
• Directores de la Tesis: Pilar Rodríguez Pombo (dir. tes.), María Belén Pérez González (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2021
• Idioma: español
• Número de páginas: 192
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Fernández Piqueras (presid.), Miguel Ángel Moreno Pelayo (secret.), Rafael Artuch Iriberri (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La Acidosis Láctica Congénita (CLA) engloba una variedad de enfermedades metabólicas hereditarias (EMH) que resultan en disfunción mitocondrial por lo que muchas de estas patologías se agruparían bajo el epígrafe de enfermedades mitocondriales (MD). La complejidad diagnóstica en este grupo de patologías radica precisamente en la gran heterogeneidad clínica, bioquímica y genética subyacente, lo que hace imprescindible el establecimiento de criterios para estandarizar su abordaje.

    En este trabajo se presenta un sistema que coordina el análisis clínico/bioquímico y genético para facilitar la toma de decisiones médicas. El sistema propuesto combina el análisis de conjuntos de datos de metabolómica e información fenotípica, con los resultados de secuenciación de DNA nuclear, DNA mitocondrial y/o del análisis del RNA.

    Esta estrategia ha permitido caracterizar genéticamente el 63% de los casos. Se han identificado variantes en 19 genes nucleares y dos genes del mtDNA evidenciando la profunda heterogeneidad genética. Para completar el proceso diagnóstico se ha implementado un análisis de genómica funcional evaluando la respiración mitocondrial, el ensamblaje de los complejos de la cadena respiratoria y la ultraestructura de la mitocondria en fibroblastos de pacientes. Los resultados obtenidos corroboran la implicación del gen identificado en la función mitocondrial alterada. Así, fibroblastos de pacientes con alteraciones en genes relacionados con el mantenimiento del mtDNA como FARS2 o TSFM presentan un defecto en la síntesis de MT‐COI y por consiguiente en la formación de los complejos I, IV y V de la cadena respiratoria.

    El análisis del exoma completo ha identificado además un posible nuevo defecto en la vía de síntesis de la coenzima A (CoA) en dos casos de una familia con una afectación cardiaca severa que termina con su fallecimiento. Se trata del gen PPCDC, sin fenotipo asociado hasta el momento. Los estudios funcionales diseñados y realizados ad hoc han puesto de manifiesto la ausencia de proteína PPCDC inmunorreactiva, una reducción de los niveles de CoA intracelulares y una posible alteración en la utilización de ácidos grasos como fuente de energía en fibroblastos de una de las pacientes. Para una mejor comprensión de la patología se han generado cardiomiocitos derivados a partir de la diferenciación de iPSC obtenidas de dichos fibroblastos. Los resultados iniciales obtenidos avalan una posible alteración en el metabolismo de los ácidos grasos.

    Los resultados de este trabajo encaminados a proponer procedimientos en medicina preventiva y terapéutica han permitido también demostrar la eficiencia de la terapia antisentido para recuperar el patrón normal de splicing en los fibroblastos de un paciente con deficiencia en GFM1.

    En definitiva, con este trabajo hemos incrementado el número de pacientes aquejados de una EMH con diagnóstico y puesto de manifiesto la importancia de un análisis holístico de las EMH. La generación y el volcado de los datos genéticos obtenidos a bases de datos de uso público contribuirá además al diagnóstico de nuevos pacientes y generará un mayor conocimiento de estas patologías