Dos micro-ARNs para estimar la exposición a radiación

Amparo Tolosa, Genotipia

 

micro-ARNs radiación
Estudios previos habían planteado la posibilidad de utilizar microARNs del suero como biomarcadores de la exposición a radiación, pero hasta el momento no se había identificado ninguno que lo hiciera de forma dependiente de la dosis.

Investigadores de la Universidad del Estado de Ohio han desarrollado una prueba para identificar rápidamente la enfermedad causada por exposición a radiación. La detección de varios microARNs en apenas unas gotas de sangre podría acelerar el diagnóstico y facilitar la administración de tratamiento adecuado a tiempo.

“Esta nueva prueba utiliza una única gota de sangre, recogida de un simple pinchazo en el dedo, y los resultados están listos en unas horas”, destaca Naduparambil K Jacob, profesor en la Universidad del Estado de Ohio y director del trabajo. “Es rápida, escalable y puede servir tanto como herramienta diagnóstica en puntos de cuidado como para la evaluación en tiempo real y el cribado de un número elevado de personas en poco tiempo”.

Una prueba basada en la detección de micro-ARNs

La exposición a  altas dosis de radiación tiene efectos drásticos sobre el organismo, que pueden manifestarse en poco tiempo. En la actualidad, no existe un método rápido que evalúe qué dosis de radiación ha recibido una persona, lo que es importante para ajustar el tratamiento y administrarlo a tiempo de que resulte efectivo. La única aproximación disponible es  un ensayo que evalúa la presencia de cromosomas dicéntricos, que se producen por alteraciones en la replicación ocasionadas por la radiación. Sin embargo, la principal limitación de esta técnica es que requiere de dos a tres días, lo que no es viable en un contexto clínico, ya que en ese tiempo las personas  expuestas a mayores dosis pueden haber fallecido.

Los investigadores han desarrollado  una prueba basada en la presencia de ciertos micro-ARNs en sangre. Los micro-ARNs son moléculas de ARN no codificante, que participan en múltiples procesos biológicos, a través de su papel en la regulación de la expresión génica. En este caso, los investigadores evaluaron dos micro-ARNs: miR-150-5p y miR-23a-3p. Estudios previos habían encontrado que la concentración del primero, que es detectable en plasma y suero, disminuye de forma proporcional a la dosis  de radiación. miR-23a-3p también es abundante en suero pero no varía en función de la radiación, por lo que los investigadores se plantearon utilizarlo como control endógeno para normalizar los resultados.

Resultados preliminares en un modelo animal y células humanas

El equipo ha evaluado la posibilidad de utilizar ambos micro-ARNs para evaluar la exposición a radiación en un contexto práctico a través de dos aproximaciones un modelo de ratón sometido a diferentes dosis de radiación y células de pacientes de cáncer que han recibido radioterapia.

En primer lugar, los investigadores utilizaron un modelo en ratón, en el que analizaron las concentraciones de ambos micro-ARNs en respuesta a diferentes dosis de radiación. Mediante esta estrategia observaron que la cantidad de miR-150-5p detectada en una gota de sangre, normalizada respecto a miR-23a-3p, era informativa respecto a la dosis de radiación. El equipo indica que la prueba puede estimar la dosis de radiación entre 1 hora y 1 semana tras la exposición.

Esta aproximación podría ser útil en el caso de accidentes en los que se produce una emisión descontrolada de radiación, como los ocurridos en Chernóbil  o más recientemente en Fukushima. Cuando las personas son expuestas a 2 grays (unidad internacional de dosis absorbida de radiación ionizante) o más necesitan ser identificadas para recibir tratamiento. En casos de accidentes es importante detectar las personas que se beneficiarán del tratamiento, para racionalizar los recursos y medidas a tomar.

La otra situación en la que la prueba podría tener utilidad clínica está relacionada con los pacientes de cáncer que reciben radioterapia. En estos casos, las dosis recibidas son pequeñas pero existe la preocupación de que se reciba una sobredosis. Para evaluar el rendimiento de la prueba en pacientes que reciben radioterapia, los investigadores analizaron los niveles de los dos micro-ARNs en suero de pacientes con diferentes tipos de leucemia aguda o síndrome mielodisplásico  que habían recibido tratamiento con radiación antes de recibir un trasplante de células madre hematopoyéticas. Los resultados obtenidos fueron compatibles con los observados en ratones.

“Algunos pacientes desarrollan problemas importantes como trombocitopenia y neutropenia como resultado del tratamiento con radiación”, destaca Jacob. “No podemos mirar a un paciente y determinar cuanta radiación ha absorbido. El impacto puede ser acumulativo. Como resultado la enfermedad por radiación puede ocurrir semanas o meses después de la terapia de radiación. Con investigaciones adicionales este nuevo método podría potencialmente ayudar a los oncólogos a medir, en tiempo real, la radiación absorbida e intervenir antes de que la enfermedad por radiación ocurra”.

El equipo reconoce que el estudio tiene limitaciones, como por ejemplo la imposibilidad de evaluar de forma directa los efectos de dosis individuales y concretas de radiación en humanos (lo que no es posible por razones éticas). En cualquier caso, los resultados del trabajo, que deberán valorarse en otros modelos de primates no humanos,  representan el primer paso para desarrollar una prueba que evalúe la dosis de radiación a la que una persona ha estado expuesta.

Referencia: Yadav M, et al. Two-miRNA–based finger-stick assay for estimation of absorbed ionizing radiation dose. Sci Transl Med. 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aaw5831

Fuente: Study: Single Drop of Blood Could Help Rapidly Detect Radiation Sickness. https://cancer.osu.edu/news/study-single-drop-of-blood-could-help-rapidly-detect-radiation-sickness

 

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