Mejoran la identificación de una enfermedad rara al usar proteómica y genómica

La secuenciación rutinaria ha dado una visión sin precedentes de la genética de las enfermedades raras. Pero la genómica no siempre puede diagnosticarlos, al fallar hasta en la mitad de los pacientes que se hacen alguna prueba.

Ése es el problema que científicos alemanes buscaron resolver con una investigación cuyos resultados presentaron en el artículo "Proteome Analysis of Human Neutrophil Granulocytes From Patients With Monogenic Disease Using Data-independent Acquisition" en la revista Molecular & Cellular Proteomics.

Uso de múltiples "ómicas"

Los investigadores usaron muestras de pacientes en 4 países, y una nueva base de datos sobre el proteoma de neutrófilos, lo que les permitió diagnosticar genéticamente a 2 niños con neutropenia congénita grave, y en quienes la secuenciación típica había fallado.

"Hay muy pocos ejemplos de personas que usan múltiples 'omicas' para investigar enfermedades raras… creo que éste es el futuro de la medicina personalizada", dijo el autor principal del estudio, Christoph Klein, médico y director del Hospital de Niños de la Universidad de Múnich.

Dicha enfermedad afecta los neutrófilos, glóbulos blancos llenos de proteínas tóxicas, que el cuerpo usa contra las bacterias. Cuando se interrumpe el desarrollo de neutrófilos, lo que de acuerdo a datos de Klein le sucede a 1 de cada 200 mil recién nacidos, cada infección bacteriana o fúngica puede convertirse en una emergencia médica potencialmente mortal.

Obtener las muestras

Los neutrófilos son frágiles, y eso los hace difíciles de estudiar. Es por ello que el investigador postdoctoral Sebastian Hesse desarrolló un protocolo para recolectar proteínas de neutrófilos saludables.

En el siguiente paso, los científicos dirigidos por Piotr Grabowski en el laboratorio de proteómica de Juri Rappsilber en la Universidad Técnica de Berlín, usaron esas células sanas para establecer un proteoma neutrófilo de referencia.

Posteriormente, Hesse recolectó neutrófilos de 16 pacientes con neutropenia congénita. Algunos de ellos vivían en Alemania, pero para llegar a otros, tuvo que viajar a países como Turquía e Irán. Los espectometristas de masas repitieron el mismo ensayo proteómico para comparar los neutrófilos de los pacientes con los voluntarios.

Trabajar para el diagnóstico

Respecto a los 2 pacientes que los investigadores diagnosticaron con neutropenia congénita grave, previamente se habían tenido resultados no concluyentes, tras secuenciación del exoma: 

• En el primer caso, un pseudogen dificultó la identificación de mutaciones en el gen que codifica la proteína. 
• En el segundo, la cobertura incompleta por secuenciación del exoma había perdido una mutación clave.

Sin embargo, los datos sobre la abundancia de proteínas en cada paciente llevaron a los investigadores a realizar análisis genéticos secundarios que resultaron concluyentes.

Ambas mutaciones son causas conocidas de neutropenia. "Esto resalta el hecho de que incluso teniendo líneas altamente controladas para estudios genéticos, siempre existe el riesgo de que no sea 100% correcta", comentó Klein. En un próximo artículo, el equipo informará sobre las nuevas causas genéticas de neutropenia encontradas utilizando la técnica proteogenómica.

La evaluación proteogenómica y genómica aún no es práctica para todos los pacientes, "pero si observamos las máquinas que se están desarrollando actualmente... creo que habrá un enorme potencial para el análisis de proteomas a un costo muy bajo en el futuro", aseguró Klein.