Estudio de biomarcadores celulares para la implementación de terapias personalizadas en fibrosis quística

• Autores: Maite Calucho Prim
• Directores de la Tesis: Eduardo Tizzano Ferrari (dir. tes.), Susana Balcells Comas (tut. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2021
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Elena García Arumí (presid.), Roser Corominas Castiñeira (secret.), Sandra Rovira Amigo (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Genética por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
      • Cultivo celular
  • Ciencias médicas
    • Ciencias clínicas
      • Genética clínica
    • Medicina interna
      • Enfermedades pulmonares
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • La Fibrosis Quística (FQ) es una enfermedad autosómica recesiva que ocurre cuando existen variantes patogénicas bialélicas en el gen Cystic Fibrosis Transembrane Regulator (CFTR), y que codifica por una proteína con el mismo nombre. La proteína CFTR se encuentra en las células epiteliales del organismo y funciona, preferentemente, como transportadora de iones Cl- y HCO - . Presenta un papel regulador especialmente importante en los epitelios respiratorio y pancreático, tejidos en dónde se observa una elevada afectación cuando hay disrupción de la función de CFTR. Actualmente, se han descrito alrededor de 2100 variantes identificadas como causantes de la enfermedad y que se clasifican en siete grupos, I-VII, dependiendo del defecto que producen en la proteína CFTR. Un avance importante en el tratamiento de la enfermedad fue el descubrimiento hace pocos años de unas pequeñas moléculas, llamadas moduladoras, capaces de reparar algunos de los defectos iniciales de la proteína CFTR. Varias de estas moléculas han sido aprobadas por las agencias del medicamento estadounidenses y europeas para tratar a pacientes FQ-CFTR que presenten determinados genotipos. Para valorar la funcionalidad de CFTR antes y después del tratamiento con moduladores, es necesaria la realización de ensayos funcionales in vitro en muestras de pacientes. Entre los estudios funcionales, los más destacados se realizan en organoides intestinales, provenientes de epitelio rectal, y en modelos in vitro derivados de células del sistema respiratorio. Para el desarrollo de esta tesis doctoral, se optó por establecer y validar ensayos en células epiteliales nasales y así, poder mimetizar la función CFTR en el sistema respiratorio. Para ello, se optimizó el ensayo funcional en el cultivo de las nasoesferas, estructuras tridimensionales formadas de manera fácil y rápida a partir de epitelio nasal humano. Después de la modificación y mejora del protocolo original del ensayo funcional en nasoesferas, esta metodología muestra la capacidad para representar respuestas del epitelio respiratorio in vitro. También se describen nuevas maneras de analizar las nasoesferas para categorizar mejor las respuestas de CFTR en wild type (WT)-CFTR (n=7) y en FQ-CFTR (n=7). Se describe por primera vez, la correlación, en muestras del mismo paciente, entre los resultados del estudio funcional en nasoesferas con los resultados del ensayo funcional en organoides intestinales (n=3). Para finalizar, se amplió el ensayo funcional en nasoesferas con diez pacientes FQ-CFTR, que presentan variedad de genotipos, con y sin incubación de fármacos moduladores. En esta tesis doctoral, se concluye que el ensayo funcional en nasoesferas puede utilizarse como biomarcador de la funcionalidad de CFTR a nivel respiratorio. Este estudio se puede llevar a cabo como ensayo inicial o herramienta complementaria de otros estudios más complejos e invasivos como los ensayos en organoides intestinales.