Una de las máximas por las que se rigen los expertos es que no solo una mutación define una enfermedad: hay muchos otros factores que intervienen y que hacen que cada paciente sea diferente. Un claro ejemplo es el caso de dos hermanos afectados de cardiomiopatía hipertrófica, la afección cardiaca hereditaria más común. Ambos son portadores de la misma mutación que causa la enfermedad, pero uno presenta una cardiomiopatía mucho más severa que el otro. Para poder dar explicación a estas diferencias, un equipo del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) ha generado un modelo celular de corazón a partir de células madre procedentes de los dos hermanos.
El trabajo, llevado a cabo en colaboración con investigadores de la Unidad de Cardiopatías Familiares del Complexo Hospitalario Universitario de A Coruña, del Hospital Josep Trueta de Girona, y del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ha sido publicado en la revista científica Circulation Research y demuestra que la mayor severidad en la cardiopatía de unos de los hermanos es debida a una variante genética, adicional a la mutación original, sólo presente en él. Gracias al modelo se ha podido encontrar la causa de la patología más severa sin la necesidad de hacer un estudio epidemiológico mayor, con un número mucho mayor de pacientes 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 buscar el tratamiento más efectivo para ese paciente en concreto”, explica Dr. Ángel Raya, líder del proyecto, quien es Profesor de Investigación ICREA en IDIBELL, donde coordina el Programa de Medicina Regenerativa, y director del Programa de Translación Clínica de Medicina Regenerativa de Cataluña (P-CMR[C]). “Al modelo de corazón con células madre le podemos modificar los genes, 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.
Corazones hermanos en el laboratorio
Para generar el modelo protagonista de este trabajo se realizó una biopsia de piel a cada uno de los hermanos. Las células obtenidas se transformaron en células madre que luego se diferenciaron en cardiomiocitos, células del corazón. En cultivo, estas células son capaces incluso de latir espontáneamente.
El equipo del IDIBELL aprovechó las últimas herramientas de edición genética por CRISPR para identificar las variantes genéticas de cada hermano y jugar a añadirlas o quitarlas en el modelo de corazón para resolver cuáles eran las responsables de cada manifestación patológica.
Los investigadores comprobaron que el hermano afectado de forma más severa era el único que presentaba una variante genética adicional a la mutación original que provocaba que sus células no se contrajesen correctamente. Los diferentes ensayos funcionales con el modelo de corazón demostraron que esta variante era la responsable de que presentara unas manifestaciones clínicas mucho más graves que su hermana. “Este tipo de modelos nos permiten acercarnos cada día más a la medicina personalizada -destaca el Dr. Raya, que también es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN)- analizando en profundidad cada caso 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 en biomedicina 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 el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).