Amparo Tolosa, Genética Médica News

Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences acaba de revelar un método que permite detectar diversas enfermedades en una simple muestra de sangre,  por medio del análisis del ADN que liberan las células de cada tejido cuando mueren.

Múltiples patologías como por ejemplo, la diabetes o la neurodegeneración conllevan la muerte de células específicas del organismo – en estos casos, las células productoras de insulina o las células nerviosas, respectivamente.  Así, detectar la muerte celular de poblaciones celulares concretas del cuerpo humano podría suponer una importante herramienta en el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad, especialmente si puede llevarse a cabo de forma no invasiva. Sin embargo, los métodos no invasivos convencionales para detectar muerte celular están basados en los efectos fisiológicos ocasionados por la pérdida de células y constituyen medidas indirectas de la misma. Además, generalmente son capaces de detectar únicamente la enfermedad cuando ya está avanzada.

El plasma sanguíneo contiene ADN libre circulante procedente de las células muertas de nuestro organismo, por lo que en los últimos tiempos, su análisis ha recibido gran atención con fines diagnósticos. Por ejemplo, las denominadas biopsias líquidas han permitido identificar la presencia de ADN tumoral liberado de células tumorales circulantes o células tumorales muertas e incluso detectar su origen celular. Igualmente, las técnicas de diagnóstico prenatal no invasivas permiten detectar algunas alteraciones cromosómicas a partir del ADN fetal presente en la sangre materna. Estas aproximaciones, suelen están basadas en comparar la secuencia de ADN entre células de diferente composición genómica normal-cáncer o madre-niño. No obstante, en el caso de la muerte celular, la comparación de secuencias no es posible puesto que al tratarse de células del mismo organismo, su secuencia es idéntica.

Además de considerar la presencia de ADN fragmentado de origen celular en el torrente sanguíneo, el método diseñado por los investigadores está basado en el hecho de que cada tipo celular contiene un patrón de metilación característico, un conjunto de marcas reguladoras de la expresión, situadas sobre el genoma, adquirido por cada célula a lo largo de su desarrollo.

Con el objetivo de encontrar firmas específicas de tejido, los investigadores analizaron el conjunto de estas marcas epigenéticas en diferentes tipos celulares. A continuación, desarrollaron un método para detectar e identificar los patrones de metilación en muestras con mezclas de ADN de diferente origen. De este modo, fueron capaces de detectar ADN procedente de las células beta-pancreáticas  en el plasma de pacientes recientemente diagnosticados con diabetes de tipo 1, así como ADN procedente de oligodendrocitos en el de pacientes con esclerosis múltiple o ADN de origen pancreático en pacientes con cáncer de páncreas o pancreatitis.

Los resultados del trabajo demuestran que se puede determinar el origen celular y tisular de los fragmentos de ADN que circulan en el torrente sanguíneo liberados de las células tras la muerte de estas, y por consiguiente se puede también estimar la tasa de muerte celular.

“Nuestro trabajo demuestra que los orígenes tisulares del ADN circulante pueden ser medidos en humanos,” indica Ruth Shemer, investigadora en la Universidad Hebrea y co-directora del trabajo. “Esto representa un nuevo método de detección sensible de la muerte celular en tejidos específicos y una emocionante aproximación para la medicina diagnóstica.”

Según los investigadores, el método puede ser adaptado para identificar ADN circulante de cualquier tipo celular en el plasma (en tanto su patrón de metilación haya sido caracterizado previamente), lo que proporciona interesantes aplicaciones en el diagnóstico y monitorización de diferentes patologías humanas.

“A largo plazo, prevemos un nuevo tipo de prueba sanguínea destinada a detectar de forma sensible el daño tisular, incluso sin una sospecha a priori de la enfermedad en un órgano específico,” indica Benjamin Glaser, investigador en el Hadassah Medical Center y co-director del trabajo. “Creemos que este tipo de herramienta tendrá una amplia utilidad en la medicina diagnóstica y en el estudio de la biología humana.”

Referencia: Lehmann-Werman R, et al. Identification of tissue-specific cell death using methylation patterns of circulating DNA. PNAS. 2016. Doi: 10.1073/pnas.1519286113

Fuente: New Method Detects Multiple Diseases Via DNA Released From Dying Cells Into Blood.    http://new.huji.ac.il/en/article/29796