La enfermedad de Parkinson, segunda enfermedad neurodegenerativa más frecuente, se diagnostica principalmente a partir de síntomas clínicos, cuando ya se han producido daños neurológicos notables. En estado avanzado, esta enfermedad no tiene tratamiento ni cura. Existe por lo tanto una necesidad, todavía no satisfecha, de encontrar biomarcadores que permitan detectar la enfermedad en sus etapas más tempranas.
La alteración de la función de las mitocondrias, orgánulos celulares responsables de la producción de energía, es un mecanismo ampliamente reconocido de la patología de la enfermedad de Parkinson. Estudios previos habían encontrado daños en el ADN mitocondrial en regiones cerebrales relacionadas con la enfermedad, así como en otros tejidos, lo que apuntaba a que el ADN mitocondrial podría tener potencial como biomarcador.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Duke, dirigido por Laurie Sanders, acaba de confirmar que es así, tras desarrollar una prueba que indica que los pacientes con párkinson muestran más daños en el ADN mitocondrial presente en sangre periférica. Los resultados, publicados en Science Translational Medicine, apuntan a que la prueba podría utilizarse también para evaluar la efectividad de los tratamientos.
Los daños en el ADN mitocondrial se detectan en células de la sangre
A nivel técnico, analizar el ADN mitocondrial es más complejo que analizar el ADN nuclear, lo que ha limitado su utilización como biomarcador hasta el momento.
Para evaluar la integridad del ADN mitocondrial en las células de la sangre, los investigadores desarrollaron una prueba específica basada en la conocida PCR en tiempo real. La prueba permite amplificar el ADN mitocondrial y cuantificar los daños en este ADN en un único soporte, que además, admite el análisis de múltiples muestras de forma paralela.
Mediante Mito DNADX, nombre que recibe la prueba, los investigadores han detectado que las células sanguíneas de pacientes con enfermedad de Parkinson idiopática (de origen desconocido) tienen más daños en el ADN mitocondrial que las células de personas control de la misma edad.
La prueba también detecta daños en el ADN mitocondrial en personas con enfermedad de Parkinson portadoras de una mutación en el gen LRRK2, que confiere un riesgo elevado a tener la enfermedad. E, interesantemente, detecta daños elevados en portadores de la mutación que no muestran síntomas de la enfermedad. Este dato es importante porque implica que podrían detectarse daños en el ADN mitocondrial (y por tanto riesgo a la enfermedad) antes de que se manifieste la enfermedad.
Los primeros datos de los investigadores también apuntan a que la frecuencia de daños en el ADN mitocondrial predice el diagnóstico de enfermedad de Parkinson, algo necesario para poder plantear su utilización como biomarcador en un entorno clínico.
Aplicaciones del análisis de daños de ADN mitocondrial en tratamiento para el párkinson
Los resultados apuntan a que la alteración del ADN mitocondrial tiene potencial no solo como biomarcador diagnóstico para la enfermedad de Parkinson, sino también como marcador de tratamiento.
El equipo de investigadores encontró que al tratar las células de portadores de mutaciones en LRRK2 con un inhibidor de la proteína LRRK2, se detectaba un nivel menor de daños en el ADN mitocondrial. Este resultado también se observó en células derivadas de pacientes con párkinson idiopático lo que indica que la actividad de LRRK2 también podría ser elevada en estos pacientes. En un escenario clínico la prueba podría contribuir a estratificar mejor los ensayos clínicos y detectar qué pacientes pueden beneficiarse de un tratamiento determinado.
“Nuestra esperanza es que este ensayo pueda no sólo diagnosticar la enfermedad de Parkinson, sino también identificar medicamentos que reviertan o detengan el daño del ADN mitocondrial y el proceso de la enfermedad”, ha señalado Sanders, investigadora de la Universidad Duke y directora del trabajo. “Esta enfermedad se cobra un terrible peaje en las personas y todavía estamos sólo tratando los síntomas. Es importante conseguir tratamientos nuevos y eficaces”.
Pendiente de optimizar y con nuevas preguntas por responder
De momento, antes de su posible implementación, la prueba todavía tendrá que ser optimizada y validada en otras muestras. También queda pendiente determinar si el daño en el ADN mitocondrial se modifica durante la progresión de la enfermedad. “Debido a que los ensayos clínicos de intervención pueden durar años, los análisis longitudinales del daño del ADNmt en pacientes con enfermedad de Parkinson serán críticos para la interpretación de este marcador candidato”, señalan los investigadores en el trabajo. En esta dirección el equipo también planea investigar la eficacia de la prueba en pacientes en etapas más tempranas de la enfermedad de Parkinson, antes de que aparezcan los síntomas característicos.
Por último, estudios futuros evaluarán la utilidad como biomarcador del ADN mitocondrial para otros trastornos. De momento, no parece poder utilizarse de forma generalizada para los trastornos neurodegenerativos, ya que no se observan diferencias en el daño mitocondrial en muestras de pacientes con enfermedad de Alzheimer.
Amparo Tolosa, Genotipia
Imagen: La alteración de la función de las mitocondrias, está relacionada con los procesos patológicos de la enfermedad de Parkinson. También podría ser una oportunidad para desarrollar una prueba de detección temprana. Imagen de células donde aparecen teñidas de amarillo las mitocondrias: Torsten Wittmann, University of San Francisco, CC BY NC 2.0 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/.
Referencia científica: Qi R, et al. A blood-based marker of mitochondrial DNA damage in Parkinson’s disease. Sci Transl Med. 2023 Aug 30;15(711):eabo1557. doi: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.abo1557
Fuente: New Blood Test Detects a Key Indicator of Parkinson’s Disease. https://corporate.dukehealth.org/news/new-blood-test-detects-key-indicator-parkinsons-disease
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