"Gracias al Programa de Diagnóstico Traslacional somos capaces de dar respuestas a aquellos pacientes que no tienen un diagnóstico etiológico claro"

¿Qué es el Programa de Diagnóstico Traslacional?

El Programa de Diagnóstico Traslacional (PDT) es un programa que hemos establecido desde el Institut de Recerca Sant Joan de Déu en coordinación con el Servicio de Medicina Genética y Molecular del Hospital Sant Joan de Déu Barcelona. Cuyo objetivo principal es estudiar variantes genéticas de significado incierto halladas en los  estudios genómicos de pacientes pediátricos, y que por sí solas no permiten alcanzar el diagnóstico. Se trata de programa intramural, desarrollado en el propio campus del Hospital, y por ello único en el mundo por su integración a la práctica clínica.

El PDT acerca la investigación traslacional a los problemas diagnósticos para resolver en pacientes con enfermedades raras y no diagnosticadas, el diagnóstico etiológico de su enfermedad.

¿Cuáles son los pasos que seguís en el Programa de Diagnóstico Traslacional?

Para la inclusión de un paciente en el PDT el primer paso es la discusión del caso con el equipo clínico para la toma de decisión de sí el paciente se incluye o no dentro de este programa.

Una vez incluido el paciente en el PDT, se hace un estudio de biología in silico de la variante genética, lo que puede resolver un 25% de los casos. Para el resto de pacientes procedemos al estudio experimental en fibroblastos, obtenidos por cultivo de la biopsia de piel (punch). Los estudios consisten en el análisis de parámetros sencillos y robustos como la localización de la proteína codificada por el gen y su cuantificación, así como también el análisis de interacciones funcionales con otras proteínas.

Para el estudio celular, se emplea La Unidad de Microscopía Confocal e Imagen Celular de nuestro hospital, con la participación de la Dra. Mónica Roldán. El objetivo es definir el impacto de la variante genética en la función de la proteína codificada por el gen.

Finalmente, se convoca de nuevo al equipo clínico para ofrecer el conocimiento de la biología y fisiopatología de la variante para ayudar en la toma de decisión diagnóstica.

A fecha de hoy, hemos recibido 51 casos para el PDT, de todos ellos hemos determinado en 27 una alteración de la función de la proteína codificada debida a la variante, en 6  no se afecta la función de la proteína, 13 pacientes están en estudio y 5 en fase de valoración junto con los médicos.

¿Nos podrías poner algún ejemplo donde se haya aplicado este programa?

Sí. Recientemente hemos publicado un artículo sobre un caso  de un niño con un fenotipo neuropsiquiátrico complejo, que incluye un trastorno del espectro autista. El paciente fue valorado y llevado en el Servicio de Psiquiatría y Psicología por el Dr. Juan Ortiz, hasta que presentó crisis epilépticas y fue derivado a Servicio de Neurología, donde es atendido por el Dr. Darío Ortigoza.

El estudio del exoma del paciente identificó variantes en dos genes recesivos previamente no relacionados con ninguna enfermedad en el portal OMIM (un compendio completo y autorizado de genes humanos y fenotipos genéticos). Los genes eran PLXNA2 y LRRC40, y el paciente era portador de cuatro variantes infrecuentes, una por cada alelo de cada gen.

Ante el hecho de tratarse de dos genes nuevos el caso fue reclutado por el PDT, aunque lo más frecuente es reclutar pacientes con variantes de significado clínico incierto en genes ya conocidos.

¿Y una vez en el programa que hicisteis?

En nuestro laboratorio hicimos en primer lugar el estudio de biología in silico que nos permitió conocer algunos aspectos del impacto de las variantes en el DNA, RNA y en la proteína.

En cuanto a la biología experimental el Dr. Jordi Pijuan estudió la localización de las dos proteínas codificadas por los genes PLXNA2 y LRRC40 en fibroblastos del paciente. Este tipo de estudios los hacemos en el microscopio confocal del Hospital. Encontramos que la proteína PLXNA2 estaba deslocalizada en la célula, lo que afectaría su función receptora de señales  extracelulares que  regulan la conformación de la citoarquitectura del cerebro durante el neurodesarrollo. En cuanto a LRRC40, encontramos que había muy poca concentración respecto a la que presentaba el control sano.  

También estudiamos la interacción de estas proteínas, implicadas ambas en el neurodesarrollo. Si bien no se conoce la función del gen LRRC40, en el caso de este paciente esta interacción está disminuida de un modo significativo.

Entonces, ¿obtuvisteis un diagnóstico definitivo?

Aceptamos el estudio de este paciente en el PDT a sabiendas de que quizá sería un caso único, en el cual no llegaríamos al diagnóstico de certeza por no haber un segundo paciente. En el caso de genes nuevos, siempre necesitamos un caso más para que eso apoye a que estamos ante un diagnóstico definitivo. Por el contrario, si el gen ya se conoce previamente, y hay otros pacientes que lo tienen mutado, el diagnóstico es más evidente.

Por tanto, al tratarse de un caso único, no podemos decir que llegamos al diagnóstico del paciente, pero sí se establecieron las bases para que futuros investigadores especializados en el campo del TEA puedan tomar en cuenta estos genes en series clínicas. 

De izquierda a derecha y de arriba a abajo: Dr. Francesc Palau, Dr. Adrián Alcalá, Dra. Cristina Hernando, Dr. Jordi Pijuan, Dr. Juan Darío Ortigoza y Dra. Janet Hoenicka. Autores del artículo PLXNA2 and LRRC40 as candidate genes in autism spectrum disorder.

¿Por qué es importante este programa, a nivel de paciente?

Desde hace unos años los análisis genéticos, mediante el estudio del exoma o del genoma, de los pacientes para alcanzar el diagnóstico etiológico se han ido incrementando, pero muchos de los resultados obtenidos en estos análisis tienen un significado incierto. Es decir, la variante encontrada genera una duda clínica y por tanto es necesario su estudio funcional. De esta necesidad clínica nace el Programa de Diagnóstico Traslacional.

En cuanto a las familias, disponer de un diagnóstico definitivo de la enfermedad les permite pasar a un nivel diferente, un capítulo nuevo en sus vidas. El paciente deja de ser un paciente con algo muy complicado, pero sin diagnóstico; para pasar a ser un paciente donde lo que le ocurre tiene un origen. Y además permite a los profesionales sanitarios poder ofrecer un asesoramiento genético al propio paciente y a la familia.

¿Qué supone la puesta en marcha de este programa?

La puesta en marcha del PDT ayudará a alcanzar el diagnóstico etiológico en pacientes sin diagnóstico en el seno de nuestro hospital. Este programa innovador permite resolver problemas médicos en colaboración con los distintos servicios clínicos cuando el significado clínico de las variantes genéticas de los pacientes es desconocida o incoherente con su fenotipo.

El diagnóstico etiológico es el primer nivel de la medicina personalizada y de precisión, que utiliza esta información para el abordaje individualizado de una enfermedad, incluido el manejo adecuado de la respuesta al tratamiento.

En este camino será posible encontrar pacientes que probablemente son únicos en cuanto a la etiología de la causa de su enfermedad, como el ejemplo podría ser el paciente con autismo referido anteriormente. Con otros pacientes el PDT nos mostrará extensiones o variaciones del fenotipo clínico para un gen conocido, o bien nuevas asociaciones fenotipo/genotipo.

En cualquier caso, el diagnóstico es fundamental para los médicos, los profesionales sanitarios, los pacientes y sus familias. Para nuestro equipo poder acercar el laboratorio de biología experimental a la práctica clínica está siendo una experiencia gratificante que no solo nos acerca a los pacientes y a los problemas del hospital, sino que también nos está enseñando cómo trasladar el conocimiento de biología molecular y celular y ponerlo al servicio de los pacientes.