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Encontrar los primeros signos de la enfermedad de las vacas locas
Los investigadores han elaborado una lista de proteínas sanguíneas que actúan como indicadores tempranos de un grupo de enfermedades que incluyen la encefalopatía espongiforme bovina (EEB), también conocida como enfermedad de las vacas locas. Sus resultados podrían conducir a pruebas comerciales de alerta temprana para la enfermedad en animales de granja. Los métodos utilizados para el estudio, uno de los análisis más completos de la expresión genética característica de una enfermedad, se están aplicando ahora a otras enfermedades y podrían conducir a pruebas de diagnóstico temprano para otras enfermedades neurológicas como el Alzheimer.
Daño por enfermedad: Esta imagen de microscopía muestra tejido cerebral dañado por la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob.
La forma humana de la EEB, un trastorno neurológico degenerativo mortal llamado enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, puede contraerse al comer carne contaminada con agentes infecciosos llamados priones. Los priones son proteínas que hacen que otras proteínas se plieguen incorrectamente, particularmente en el cerebro y otros tejidos neurales. En las primeras etapas de la enfermedad, los priones se replican y se acumulan en el cerebro. A esto le sigue la activación anormal de las células de apoyo, la degeneración de las conexiones neuronales y, finalmente, la muerte de las células cerebrales. Para cuando se puede diagnosticar la enfermedad, estos procesos ya están muy avanzados.
Para iluminar estos procesos normalmente invisibles, los investigadores infectaron ratones con priones y siguieron los cambios en la expresión de cada gen en sus cerebros en 10 puntos a lo largo del curso de la enfermedad. Este enfoque global generó alrededor de 30 millones de puntos de datos. Para separar la señal del ruido, es decir, para encontrar genes que fueran realmente una parte significativa del proceso de la enfermedad, los investigadores desarrollaron nuevos métodos estadísticos para observar cómo los genes interactúan entre sí en grupos interrelacionados. De un grupo inicial de 7400 genes implicados, redujeron el número a unos 300 que están en el corazón de la respuesta priónica, dice Capucha de Leroy , presidente y cofundador del Institute for Systems Biology en Seattle, WA. Hood ha sido pionero en este tipo de análisis, que él llama biología de sistemas, durante la última década y dirigió la nueva investigación con George Carlson , director del Instituto de Investigación McLaughlin en Great Falls, MT.
Los investigadores estudiaron más a fondo los 300 genes para encontrar aquellos que se sabe que codifican proteínas que se secretan en la sangre. Descubrieron que algunas de esas proteínas se podían encontrar en la sangre de ratones infectados de 8 a 10 semanas antes de que comenzaran a mostrar síntomas. Estos resultados se describen hoy en la revista Biología de sistemas moleculares . Hood dice que los investigadores ahora están estudiando el desarrollo de pruebas comerciales para las formas humanas y bovinas de la enfermedad priónica, basándose en los biomarcadores sanguíneos que han descubierto. Las vacas y los humanos tienen proteínas sanguíneas casi idénticas a las descubiertas en el estudio con ratones.
Este análisis global nos permitió recoger muchas características que antes se desconocían, dice Hood. Solo 200 de los genes implicados tienen un papel en el proceso de la enfermedad que se entiende. Por lo tanto, un estudio más detallado de los 100 restantes podría conducir a nuevos conocimientos sobre cómo los priones causan enfermedades. Y todos los genes proporcionan dianas terapéuticas para que los desarrolladores de fármacos investiguen.
Hood ahora espera desarrollar análisis de sangre para otras enfermedades cerebrales difíciles de diagnosticar. Después de haber probado su método analítico en enfermedades priónicas, Hood dice que el grupo lo aplicará a modelos de ratón de otras enfermedades degenerativas del sistema nervioso, como el Alzheimer y el Huntington. Como Creutzfeldt-Jakob, estas enfermedades son difíciles de diagnosticar en sus primeras etapas, dice Hood. Cuanto antes sea el diagnóstico, mejores serán los resultados.