"Gràcies al Programa de Diagnòstic Translacional som capaços de donar respostes a aquells pacients que no tenen un diagnòstic etiològic clar"

Què és el Programa de Diagnòstic Translacional?

El Programa de Diagnòstic Translacional (PDT) és un programa que hem establert des de l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu en coordinació amb el Servei de Medicina Genètica i Molecular de l'Hospital Sant Joan de Déu Barcelona. El seu objectiu principal és estudiar variants genètiques de significat incert trobades en els estudis genòmics de pacients pediàtrics, i que per si soles no permeten arribar a un diagnòstic. És un programa intramural, desenvolupat en el mateix campus de l'Hospital, i per això únic al món per la seva integració amb la pràctica clínica.

El PDT apropa la investigació translacional als problemes diagnòstics per a resoldre en pacients amb malalties minoritàries i no diagnosticades, el diagnòstic etiològic de la seva malaltia.

Quins són els passos que seguiu en el Programa de Diagnòstic Translacional?

Per a la inclusió d'un pacient en el PDT el primer pas és la discussió del cas amb l'equip clínic, aquí és on prenem la decisió de si el pacient s'inclou o no dins d'aquest programa.

Un cop inclòs el pacient en el PDT, es fa un estudi de biologia in silico de la variant genètica, el que pot resoldre un 25% dels casos. Per a la resta de pacients procedim a l'estudi experimental en fibroblasts, obtinguts per cultiu a partir d’una biòpsia de pell (punch). Els estudis consisteixen en l'anàlisi de paràmetres senzills i robustos com la localització de la proteïna codificada pel gen i la seva quantificació, així com l'anàlisi d'interaccions funcionals amb altres proteïnes.

Per a l'estudi cel·lular, s'usa la Unitat de Microscòpia Confocal i Imatge Cel·lular del nostre hospital, amb la participació de la Dra. Mònica Roldán. L'objectiu és definir l'impacte de la variant genètica en la funció de la proteïna codificada pel gen.

Finalment, es convoca de nou a l'equip clínic per traslladar amb ells els coneixements de la biologia i fisiopatologia de la variant adquirides, per tal d’ajudar-los a la presa de la decisió diagnòstica.

Fins al dia d'avui, hem rebut 51 casos per al PDT, de tots ells hem determinat en 27 casos una alteració de la funció de la proteïna codificada deguda a la variant, en 6 no es veia afectada la funció de la proteïna, 13 pacients encara estan en estudi i 5 en fase de valoració juntament amb l’equip mèdic.

Ens podries posar algun exemple on s'hagi aplicat aquest programa?

Sí. Recentment hem publicat un article sobre un cas d'un nen amb un fenotip neuropsiquiàtric complex, que inclou un trastorn de l'espectre autista. El pacient va ser valorat i portat al Servei de Psiquiatria i Psicologia de l’Hospital, pel Dr. Juan Ortiz, fins que va presentar crisis epilèptiques i va ser derivat a Servei de Neurologia, on va ser atès pel Dr. Darío Ortigoza.

L'estudi de l'exoma del pacient va identificar variants en dos gens recessius prèviament no relacionats amb cap malaltia, segons vam comprovar en el portal OMIM (un compendi complet i autoritzat de gens humans i fenotips genètics). Els gens eren PLXNA2 i LRRC40, i el pacient era portador de quatre variants infreqüents, una per cada al·lel de cada gen.

El cas va ser reclutat pel PDT, ja que es tractava de dos gens nous, tot i que el més freqüent és reclutar pacients amb variants de significat clínic incert en gens ja coneguts.

I un cop dins del programa, què vau fer?

En el nostre laboratori vam fer en primer lloc l'estudi de biologia in silico que ens va permetre conèixer alguns aspectes de l'impacte de les variants en el DNA, RNA i en la proteïna.

Pel que fa a la biologia experimental Dr. Jordi Pijuan va estudiar la localització de les dues proteïnes codificades pels gens PLXNA2 i LRRC40 en fibroblasts del pacient. Aquest tipus d'estudis els fem al microscopi confocal de l'Hospital. Vam trobar que la proteïna PLXNA2 estava deslocalitzada en la cèl·lula, el que afectaria la seva funció receptora de senyals extracel·lulars que regulen la conformació de la citoarquitectura del cervell durant el neurodesenvolupament. Pel que fa a LRRC40, vam veure que hi havia molt poca concentració respecte al control sa.

També vam estudiar la interacció d'aquestes proteïnes, implicades ambdues en el neurodesenvolupament. Si bé no es coneix la funció del gen LRRC40, en el cas d'aquest pacient aquesta interacció estava significativament disminuïda.

Llavors, vau obtenir un diagnòstic definitiu?

Vam acceptar l'estudi d'aquest pacient en el PDT sabent que potser seria un cas únic, en el qual no arribaríem al diagnòstic definitiu, ja que no hi ha, encara, un segon pacient. En el cas de gens nous, sempre necessitem un cas més perquè recolzi al fet que estem davant d'un diagnòstic definitiu. Per contra, si el gen ja es coneix prèviament, i hi ha altres pacients que el tenen mutat, el diagnòstic és més evident.

Per tant, en tractar-se d'un cas únic, no podem dir que vam arribar a la diagnosi del pacient, però sí que es van establir les bases perquè futurs investigadors i investigadores especialitzades en el TEA (Trastorn de l’Espectre Autista) puguin tenir en compte aquests gens en les seves avaluacions clíniques.

D’esquerra a dreta i de dalt a baix: Dr. Francesc Palau, Dr. Adrián Alcalá, Dra. Cristina Hernando, Dr. Jordi Pijuan, Dr. Juan Darío Ortigoza i Dra. Janet Hoenicka. Autors de l’article PLXNA2 and LRRC40 as candidate genes in autism spectrum disorder.

Per què és important aquest programa per al pacient?

Des de fa uns anys les anàlisis genètiques, mitjançant l'estudi de l'exoma o del genoma, dels pacients per aconseguir el diagnòstic etiològic s'han anat incrementant, però molts dels resultats obtinguts en aquestes anàlisis tenen un significat incert. És a dir, la variant trobada genera un dubte clínic i per tant és necessari el seu estudi funcional. D'aquesta necessitat clínica neix el Programa de Diagnòstic Translacional.

Per a les famílies, disposar d'un diagnòstic definitiu de la malaltia els permet passar a un nivell diferent, un capítol nou en les seves vides. El pacient deixa de ser un pacient amb alguna cosa molt complicada, però sense diagnòstic; per a passar a ser un pacient on el que li passa té un origen. I a més, permet als professionals sanitaris poder oferir un assessorament genètic al pacient i a la seva família.

Què suposa l’inici d'aquest programa?

L’inici del PDT ajudarà a assolir el diagnòstic etiològic en pacients sense diagnòstic en el nostre hospital. Aquest programa innovador permet resoldre problemes mèdics en col·laboració amb els diferents serveis clínics, quan el significat clínic de les variants genètiques dels pacients és desconegut o incoherent amb el seu fenotip.p.

El diagnòstic etiològic és el primer nivell de la medicina personalitzada i de precisió, que utilitza aquesta informació per a l'abordatge individualitzat d'una malaltia, inclòs el maneig adequat de la resposta al tractament.

En aquest camí serà possible trobar pacients que probablement seran únics pel que fa a l'etiologia de la causa de la seva malaltia, com l'exemple que hem vist en aquesta entrevista. En altres pacients el PDT ens mostrarà extensions o variacions del fenotip clínic per a un gen conegut, o bé noves associacions fenotip/genotip.

En qualsevol cas, el diagnòstic és fonamental per als metges i metgesses, els professionals sanitaris, els pacients i les seves famílies. Per al nostre equip poder apropar el laboratori de biologia experimental a la pràctica clínica està sent una experiència gratificant que no només ens apropa als pacients i als problemes de l'hospital, sinó que també ens està ensenyant com traslladar el coneixement de biologia molecular i cel·lular al servei dels pacients.