No sólo una mutación define una enfermedad, muchos otros factores intervienen y hacen que cada paciente sea diferente. Un ejemplo claro es el caso de dos hermanos afectados por miocardiopatía hipertrófica, la cardiopatía hereditaria más frecuente. Ambos son portadores de la misma mutación causante de la enfermedad, pero uno padece una miocardiopatía mucho más grave que el otro. Para explicar estas diferencias, un equipo del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) generó un modelo de corazón celular a partir de células madre de los dos hermanos.
El trabajo, realizado en colaboración con investigadores de la Unidad de Cardiopatías Familiares del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña, del Hospital Josep Trueta de Girona y del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), se ha publicado en la revista científica Circulation Research y demuestra que la mayor gravedad de la cardiopatía en uno de los hermanos se debe a una variante genética, adicional a la mutación original, sólo presente en él. Gracias al modelo, pueden encontrar la causa de la patología más grave, evitando grandes estudios epidemiológicos con un número de pacientes mucho mayor e invirtiendo mucho más tiempo y dinero.
"Conocer las variantes genéticas individuales responsables de cada una de las manifestaciones patológicas es el primer paso para encontrar el tratamiento más eficaz para ese paciente concreto", explica el Dr. Ángel Raya, líder del proyecto, que es Profesor de Investigación ICREA en el IDIBELL, donde coordina el Programa de Medicina Regenerativa, y director del Programa de Traducción Clínica de Medicina Regenerativa de Cataluña (P-CMR[C]).
"Podemos modificar los genes del modelo de corazón, interrogarlos directamente para descifrar qué variante es la responsable de la patología más severa de uno de los hermanos", añade el Dr. Rubén Escribá, primer autor del trabajo.
El corazón de los hermanos en el laboratorio
Para generar el modelo, el equipo extrajo una biopsia de piel de cada hermano. Las células de la piel se transformaron en células madre que posteriormente se diferenciaron en cardiomiocitos, células del corazón. En cultivo, estas células son capaces de latir espontáneamente.
El equipo del IDIBELL aprovechó las últimas herramientas de edición genética CRISPR para identificar las variantes genéticas de cada hermano y jugar a añadirlas o eliminarlas en el modelo de corazón para resolver cuáles eran las responsables de cada manifestación patológica.
Los investigadores descubrieron que el hermano más gravemente afectado era el único con una variante genética adicional a la mutación original que provocaba que sus células se contrajeran de forma incorrecta. Las distintas pruebas funcionales con el modelo de corazón demostraron que esta variante era responsable de manifestaciones clínicas más graves. "Este tipo de modelos nos permite acercarnos a la medicina personalizada -afirma el Dr. Raya, que también es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red de Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN)- analizando cada caso en profundidad y ofreciendo un tratamiento individualizado más eficaz y con menos efectos secundarios no deseados".
El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación biomédica creado en 2004. Está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L'Hospitalet de Llobregat.
El IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa "HR Excellence in Research" de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde 2018, el IDIBELL es Centro Acreditado de la Fundación Científica de la AECC (FCAECC).
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