Resumen de El gen smn2 com a diana terapèutica en l' atrofia muscular espinal. Anàlisi d' altres gens modificadors del fenotip en famílies discordants
La atrofia muscular espinal (AME) es una enfermedad neuromuscular caracterizada por la pérdida de las neuronas motoras del asta anterior de la médula espinal y por una debilidad y atrofia muscular. Existen cuatro formas de AME que se clasifican en función de la gravedad de los síntomas y la edad de aparición de la enfermedad. Estos diferentes tipos de AME van desde la forma mas grave, la AME tipo I donde los niños mueren antes de los dos años de vida, hasta la forma menos grave, la AME tipo IV con afectación mínima. Alteraciones en homozigosis del gen SMN1 son la causa de un 95% de los casos con AME. Existe un gen homólogo, SMN2 que está presente en todos los pacientes. Ambos genes tienen un 99% de homologia pero un cambio nucleotídico en el exon 7 hace que mientras SMN1 transcribe un 100% de los transcritos completos (SMN-FL), SMN2 transcriba una proporción variable de transcritos completos e incompletos (SMN-¿7). A pesar de no poder sustituir la función de SMN1, SMN2 está considerado un gen modificador del fenotipo al existir una relación inversa entre el número de copias de dicho gen y la gravedad de la enfermedad.
La primera parte de esta tesis se ha basado en estudiar los niveles de expresión del gen SMN2 en diferentes líneas celulares de pacientes AME bajo dos situaciones diferentes, en condiciones basales y después de ser tratadas con fármacos que regulan los niveles de transcripción del gen SMN2 (hidroxiurea, HU; acido valproico, VPA; fenilbutirato, PBA). En condiciones basales se ha observado una diferencia en la proporción de transcritos SMN FL/¿7 entre controles y pacientes. Una conclusión de este trabajo ha sido que el estudio de este parámetro puede ser una herramienta diagnóstica a la hora de estudiar casos en los que no se ha encontrado ninguna alteración en el gen SMN1. Al tratar las diferentes líneas celulares con los fármacos se ha observado que existe una variabilidad intra e interpaciente que permite clasificar los pacientes en ¿respondedores¿ y ¿no respondedores¿. Se concluye entonces que el estudio in vitro de la respuesta a estos fármacos ayudaría en la estratificación de los pacientes de cara a los ensayos clínicos. Entre las diferentes líneas celulares estudiadas, ninguno de los linfoblastos inmortalizados mostró una respuesta positiva, a diferencia de los fibroblastos de los mismos pacientes, con lo cual esta línea celular no sería la indicada para estudiar el efecto de fármacos que regulan los niveles de trascripción de SMN2. Por otro lado, en cuanto a la viabilidad celular, no hemos observado diferencias entre las células de los controles y los pacientes, pero sí hemos observado tanto en pacientes como en controles que los linfoblastos son más sensibles a estos fármacos que los fibroblastos. Finalmente, el hecho que cuatro hermanas haploidénticas para el locus AME hayan mostrado respuestas diferentes para los fármacos estudiados nos indica que la acción de estos fármacos no está ligada a un efecto directo sobre el gen SMN2. Existen familias en las que los diferentes hermanos, a pesar de compartir la alteración molecular en SMN1 y el mismo número de copias del gen SMN2, muestran un fenotipo diferente, poniendo de manifiesto que deben existir otros elementos modificadores del fenotipo. Estas familias se conocen como familias discordantes. El gen de la plastina 3 (PLS3) ha sido propuesto como un posible modificador del fenotipo en limfoblastos y sangre de hermanos discordantes. La segunda parte de esta tesis se ha basado en estudiar los niveles de trascripción de este gen en linfoblastos inmortalizados, sangre y fibroblastos de cuatro de estas curiosas familias. Los resultados han mostrado que PLS3 no puede explicar las diferencias observadas en dos de nuestras familias. Sí se observaron diferencias en las otras dos familias, sin embargo, los niveles de expresión de PLS3 en linfoblastos son hasta 200 veces inferiores a los observados en fibroblastos donde no se ha observado expresión diferencial. La perspectiva es que estas familias deben estudiarse en neuronas motoras derivadas de iPSC.
