Mejor tratamiento para la atrofia muscular espinal

La atrofia muscular espinal (AME) afecta a 1 de cada diez mil nacimientos a nivel mundial. En esta patología, mutaciones o errores en el gen SMN1 impiden la fabricación de la proteína SMN sin la cual las neuronas motoras no pueden funcionar con normalidad. Como consecuencia, los pacientes experimentan una pérdida progresiva de la fuerza muscular que puede afectar actividades esenciales como sostener la cabeza levantada, hablar, respirar, caminar y tragar.

Aunque la enfermedad es incurable, desde hace algunos años existe un tratamiento que mejora la función motora y la supervivencia de los pacientes: Spinraza o nusinersen, aprobado por la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos (FDA) en 2016 y por la ANMAT en Argentina en 2019. Consiste en un oligonucleótido antisentido sintético, un fragmento de ácido nucleico artificial que, una vez introducido en las células del paciente, mejora la producción de las proteínas SMN a partir del gen SMN2 y compensa así la función fallida del gen SMN1.

Mediante la aplicación de herramientas moleculares novedosas, el equipo internacional de Alberto Kornblihtt, investigador del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE), ha identificado y ensayado en células humanas en cultivo y en animales de laboratorio una estrategia combinada que podría mejorar el efecto terapéutico del citado medicamento en pacientes con atrofia muscular espinal, enfermedad que en Argentina afecta a unos 400 niños. El IFIBYNE depende de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), en Argentina.

“Nuestro trabajo confirma la posible aplicación de mecanismos moleculares básicos descubiertos por nuestro grupo durante los últimos 25 años y es un buen ejemplo de cómo el conocimiento básico es imprescindible para encontrar soluciones a temas de salud”, afirma Kornblihtt.

Luciano Marasco (izquierda) y Alberto Kornblihtt. (Foto: Verónica Tello / CONICET)

El estudio es “fascinante”, comentó el genetista y biólogo molecular estadounidense Phillip Sharp, Nobel de Medicina de 1993 e investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos. “Abre nuevas preguntas fundamentales sobre la actividad de los genes y las relaciona directamente a los tratamientos médicos actuales”, afirmó.

Para entender el efecto terapéutico de Spinraza y los resultados principales del nuevo trabajo, Kornblihtt señaló que es importante comprender un mecanismo molecular que permite que un mismo gen pueda guardar instrucciones para la fabricación de distintas proteínas: el “splicing alternativo”.

El splicing alternativo es un proceso de edición sobre el transcripto primario de un gen (“ARN precursor”) que permite que las moléculas de ARN mensajero que van a llevar la información a los ribosomas para la fabricación de proteínas no sean la copia de todo un gen, sino solo de algunos fragmentos llamados exones. “Un mismo gen puede dar muchas variantes de proteína, porque el splicing alternativo puede crear varios y diferentes ARN mensajeros maduros a partir de un mismo ARN precursor”, resumió Kornblihtt.

Lo que Spinraza hace es corregir el splicing alternativo del gen SMN2 y aumentar la inclusión en el ARN mensajero del exón 7, que es una pieza fundamental para la fabricación de la proteína SMN.

Kornblihtt, Luciano Marasco y sus colegas crearon una terapia combinada que incrementa la capacidad de Spinraza para incluir exones 7 en el ARN mensajero del gen SMN2 y producir así más proteínas SMN de longitud completa.

Como todos los genes, el gen SMN2 se encuentra dentro de un intrincado complejo arquitectónico de ADN empaquetado por proteínas llamadas histonas dentro del núcleo celular, y que en conjunto conforman la cromatina

 “En nuestro trabajo comprobamos que si modulamos de manera temporal la organización espacial de la cromatina con ácido valproico (VPA), un fármaco principalmente usado en la epilepsia, a la altura del gen SMN2 durante la corrección del splicing alternativo ejercida por Spinraza, la inclusión del exón 7 en el ARN mensajero del gen SMN2 es mucho más eficiente, y por lo tanto se originan muchas más moléculas de la proteína SMN de longitud completa”, destaca Marasco. Y agrega: “Las diferencias fueron notables desde un comienzo”.

Aquellos ratones con atrofia muscular espinal que recibían el tratamiento control o solamente VPA fallecían a la semana de nacer. Los tratados con Spinraza sobrevivían más tiempo, pero aquellos grupos que accedían a la terapia combinada (Spinraza y VPA) prolongaban aún más la sobrevida y presentaban una mayor ganancia de peso y de fuerza en sus extremidades anteriores.

“Hay pacientes de atrofia muscular espinal que toman o tomaban ácido valproico, aunque no se ha podido demostrar su eficacia para esta enfermedad. Para establecer si la combinación de los dos medicamentos tiene mayor efectividad que cada uno de ellos por separado, como observamos en modelos de ratones, es sumamente importante que se lleven a cabo estudios clínicos controlados”, comentó otro de los autores de la investigación, Adrián Krainer, bioquímico y genetista molecular uruguayo-estadounidense que trabaja en el Laboratorio Cold Spring Harbor de Nueva York, Estados Unidos, y ha sido el creador de Spinraza.

A raíz de los resultados del trabajo, el grupo de Kornblihtt presentó una solicitud internacional de patente desde la oficina de transferencia tecnológica del CONICET que trabaja en concordancia con la de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. “Dado que tanto Spinraza como ácido valproico ya son medicamentos aprobados, la patente protegerá la combinación de ambos para uso médico en el contexto de ensayos clínicos”, afirmó Kornblihtt.

“Nuestra investigación se inició hace más de 6 años por iniciativa e impulso persistente de la organización Familias AME Argentina (FAME). Fueron ellos quienes con su valentía, lucidez y perseverancia nos convencieron de investigar en nuestro país las bases moleculares que quizás permitirían mejorar la terapia”, subrayó Kornblihtt.

El nuevo estudio se ha publicado en la revista académica Cell. (Fuente: Agencia CyTA-Leloir / Bruno Geller)