Revisión Clínica Distrofia Miotónica tipo 1: Fisiopatología y Avances en la Terapia Génica Type 1 Myotonic Dystrophy: Physiopathology and Advances in Gene Therapy Fernando Morales Montero1 Resumen Abstract 1. PhD. Instituto de Investigaciones en Salud, Escuela de La distrofia miotónica tipo 1 (la Type 1 myotonic dystrophy (the most Medicina, Centro enfermedad muscular hereditaria mas common form of hereditary muscular de Investigaciones común en el adulto joven) es causada por disease in the young adult) is caused by the en Neurociencias, Universidad de Costa una expansión de la tripleta citosina-timina- expansion of the cytosine-thymine-guanine Rica, San José, Costa guanina (CTG), la cual es inestable en las (CTG) triplet, which is unstable in the germ Rica. líneas germinal y somática. and somatic lines. Contacto: Dr. Fernando Morales. Instituto de Aunque la fisiopatología de esta Although the pathophysiology of this Investigaciones en enfermedad no se conoce todavía, disease is unknown, there are three hypotheses Salud, Universidad de existen tres hipótesis para explicarla: la to explain it: a) haploinsufficiency, b) Costa Rica, 2060, San José, Costa Rica. Tel: haploinsuficiencia, la expresión alterada altered expression of neighbor genes and 00-506-2511-2138. de genes vecinos y la ganancia de función c) ribonucleic acid (RNA) gain of function. Fax: 00-506-2511- del ácido ribonucleico (ARN). Ésta última This latter hypothesis has gained followers 5130. and refers to a nuclear retention of the RNA Email: fernando.hipótesis ha tomado fuerza recientemente y moralesmontero@ucr. consiste en que el ARN con la expansión es containing the expansion, then RNA forms ac.cr retenido en el núcleo, donde forma agregados “foci” and alters the function of proteins ribonucleares, que alteran la función de las involved in RNA alternative splicing. proteínas involucradas en el procesamiento alternativo del ARN. The altered protein function leads in the patient to the presence of fetal isoforms of Con la función proteica alterada, se important proteins for normal muscle and presentan en el paciente las isoformas fetales brain function. Thus, the “foci” become de proteínas importantes para la función possible therapeutic targets and include muscular y cerebral normal. Por esta razón, the expanded-RNA, the splicing proteins/ los agregados ribonucleares son posibles expanded-ARN or just the splicing proteins. blancos terapéuticos, e incluyen el ARN con la expansión, el complejo ARN/proteínas del The strategies used to treat the disease procesamiento del ARN o solo las proteínas include the antisense oligonucleotides, the del procesamiento del ARN. interference RNA and small molecules, all of them seeking to release the proteins, which Algunas de las estrategias enfocadas are bound to the expanded RNA, so that en posibles terapéuticas incluyen los the proteins become able to carry out their oligonucelótidos antisentido, los ARN de normal function. Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 51 Revisión Clínica interferencia y las moléculas pequeñas; todas Some of these strategies have ellas buscan la liberación de las proteínas succeeded by restoring the alternative splicing unidas al ARN que tengan la mutación, con patterns seen in healthy individuals, the el fin de que lleven a cabo su función celular normal muscular phenotype and counteract normal. some of the disease symptoms. These strategies, unlike 5 years ago, allow us to Varias de estas estrategias han logrado see a light in the horizon for a more efficient gran éxito, pues han podido restablecer los and effective treatment for type 1 myotonic patrones de procesamiento alternativo de dystrophy. los individuos sanos, el fenotipo muscular normal y contrarrestar algunos de los Key words: RNA union proteins, síntomas de esta enfermedad. Con estas alternative processing, gene therapy, técnicas, a deferencia de hace cinco años, se antisense oligonucleotides. puede vislumbrar ahora una esperanza en el horizonte, para un tratamiento más eficaz y efectivo contra la distrofia miotónica tipo 1. Palabras clave: proteínas de unión al ARN, procesamiento alternativo, terapia génica, oligonucleótidos antisentido. Aspectos generales de la asintomática o de manifestación leve. La distrofia miotónica tipo 1 Tabla 1 resume estos subtipos. Fenotipo H allazgos clínicos Tamaño de mutación Edad de inicio de La distrofia miotónica tipo 1 (DM1) o (expansión CTG) los síntomas enfermedad de Steinert (OMIN:160900) Congénito Hipotonía infantil 450 a >1000 Nacimiento Fallo respiratorio es una enfermedad autosómica dominante, multisistémica, con un cuadro clínico que Complicaciones incluye la presencia de miotonía, distrofia con cardiorrespiratorias Discapacidad mental debilidad muscular, defectos en la conducción Juvenil Defectos de conducció n 300 a 1000 1-10 años cardiaca, cataratas posteriores iridiscentes, Bajo CI trastornos endocrinos, problemas cognitivos e Debilidad facial hipersomnia. Esta enfermedad es el problema Desarrollo motor retrasad o muscular hereditario más común en el adulto, Problemas de aprendizaje con una prevalencia estimada de 1/8000 en Miotonía caucásicos.1 Clásica Miotonía 90 a 350 1 1-45 años Debilidad Defectos de conducción Los pacientes con DM1 pueden ser Cataratas divididos en cuatro categorías principales, Resistencia a la insulina cada una con una presentación clínica Fallo respiratorios y diferencias de manejo específicas: a) Leve/asintomática Cataratas 50 a 100 4 0-80 años congénita, b) manifestación en la infancia Miotonía y debilidad leve (juvenil), c) clásica del adulto y d) Pre-mutación Ninguno 39 a 49 N/A Tabla 1. Rasgos clínicos principales en las diferentes formas clínicas de la DM1 52 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 Revisión Clínica El defecto genético responsable de la fenómeno es conocido como anticipación DM1 fue descubierto en 1992 y consiste genética.10, 11 en la expansión de una repetición CTG inestable, la cual está ubicada en la región La enfermedad es transmitida por ambos 3´ no traducida del gen myotonic dystrophy padres, pero hay diferencias en cuanto al sexo proteína kinase gene (DMPK: OMIN transmisor. Para más información relacionada 605377) en el cromosoma 19q13.3; codifica con la transmisión de la mutación DM1, el para una quinasa miosina que se expresa lector puede revisar Morales et. al.12 principalmente en el músculo esquelético.2-5 Recientemente, se han identificado En pacientes afectados con la DM1, el familias con DM1 donde los alelos tamaño de la repetición va desde 50 a más expandidos contienen interrupciones de 4000 tripletas. El tamaño de la mutación (repeticiones CCG y GGC) dentro de la presenta una relación proporcional directa repetición CTG, principalmente hacia el con la severidad de los síntomas y una extremo 3´ de la repetición CTG.13, 14 relación inversa con la edad de inicio de los Los síntomas de éstos pacientes son menos síntomas.6 severos que aquellos observados en DM1 clásica. Estas interrupciones parecen tener un Los individuos sanos tienen entre efecto estabilizador dramático, pues reducen 5-37 repeticiones CTG. Entre 38-49 son la tasa de expansión en tejidos afectados, lo consideradas premutaciones, mientras cual lleva a un retraso en la edad de inicio y a que alelos con 50-100 repeticiones son una progresión más lenta de los síntomas de protomutaciones. Estas últimas dos situaciones la enfermedad.13 presentan inestabilidad incrementada hacia futuras expansiones. Los pacientes portadores Mecanismos fisiopatológicos de pre o protomutaciones son usualmente propuestos para la DM1 asintomáticos o presentan síntomas muy leves, como cataratas, pero tienen riesgo de El efecto bioquímico de la alteración transmitir mutaciones patogénicas de mayor causante de la DM1 aún continúa en estudio. tamaño a su descendencia.7 Sin embargo, hay tres hipótesis que desde 1995 han tratado de explicar el mecanismo En la DM1, la mutación es un defecto por el cual se producen los síntomas. genético dinámico y muestra inestabilidad Los primeros estudios mostraron una con variación en diferentes tejidos y tipos reducción en los niveles citoplasmáticos del de células, lo cual causa un mosaicismo transcrito en pacientes con la enfermedad, somático.8, 9 El tamaño de la repetición lo cual posiblemente estaba atribuido a un incrementa con el tiempo en el mismo efecto deletéreo de las repeticiones en el individuo y a través de las generaciones. Los procesamiento o estabilidad del ARN, o hijos pueden heredar tamaños de mutación bien, el transporte núcleo-citoplasma. Así, mucho mayores que los encontrados en los se propuso que la reducción del transcrito padres, lo que ocasiona un aumento en la llevaba a una disminución del 50% de los severidad y una disminución en la edad de niveles de la proteína correspondiente, la cual aparición de los primeros síntomas. Este estaría siendo codificada únicamente por el cromosoma sin la mutación DM1.15-18 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 53 Revisión Clínica Si bien se han encontrado niveles casos reportados de pacientes con DM1 equivalentes del pre-ARN mensajero originados por mutaciones puntuales en el (ARNm) para el alelo mutado y silvestre, gen DMPK, sugería que la enfermedad no era los niveles del ARNm procesado del alelo únicamente causada por haploinsuficiencia DM1 se ven reducidos conforme el tamaño de este gen.26-28 de las expansiones aumenta. Esto indicó que la mutación no tenía un efecto a nivel de Otro posible mecanismo de patogénesis iniciación de la transcripción del gen DMPK, propuesto consiste en que la expansión de pero sí en el procesamiento postranscripcional las tripletas CTG afectan la expresión de de los ARNm portadores de expansiones. múltiples genes en la región, puesto que se ha Además, se logró detectar que transcritos observado que estas expansiones son sitios con más de 80-400 repeticiones tendían a fuertes de unión del nucleosoma, lo cual ser retenidos en foci (focos) intranucleares, y podría alterar la estructura de la cromatina esto lleva a una reducción de los niveles de la y por tanto la expresión de múltiples genes proteína DMPK.15-18 cercanos. Se ha logrado establecer que la región donde se hallan las repeticiones La disminución en los niveles de la asociadas con la DM1 constituye una zona rica proteína DMPK podría tener efecto en el en genes, con al menos seis de ellos ubicados desarrollo de la enfermedad. Esta proteína es en un intervalo de 200kb alrededor de las una serina-treonina quinasa, cuyos sustratos repeticiones, por lo que el efecto simultaneo incluyen la miogenina, la subunidad beta de alteración de la expresión de algunos de de canales de calcio tipo L y el fosfolamban estos genes vecinos podría explicar algunos (PLN). Dado que los pacientes con DM1 (o todos) de los efectos multisistémicos de la muestran anormalidades en las corrientes de enfermedad.29-31 Na+1 y Ca+2, las alteraciones de las marcas postraduccionales de las proteínas implicadas Dos de estos genes vecinos corresponden en estos procesos fisiológicos, como PLN y la al gen sine oculis homeobox (Drosofila) subunidad beta de canales de calcio, podrían homólogo 5 (SIX5); y el gen de la proteína explicar parte de los signos observados en la con repeticiones-WD asociada con la enfermedad, como la miotonía y los defectos distrofia miotónica (DMWD), localizados en la conducción cardíaca.19-25 a menos de 1kb del extremo 3’ y 5’ del gen DMPK, respectivamente. El gen SIX5 De acuerdo con lo anterior, se consideró codifica para una proteína homeodominio inicialmente la haploinsuficiencia del gen que presenta homología con otras proteínas DMPK como el origen de la enfermedad que están implicadas en la regulación de la (entendiendo haploinsuficiencia cuando la diferenciación de células musculares y de la presencia de un cromosoma normal no es homeóstasis de canales de sodio. Por su parte, suficiente para evitar la manifestación de la el gen DMWD codifica para una proteína enfermedad). Sin embargo, en modelos de que contiene un extremo N-terminal rico en ratones knockout para el gen DMPK, aunque prolina y con cuatro motivos de repeticiones- presentaban un inicio tardío de anormalidades WD, pero se sabe poco de su función. El en la conducción cardíaca y miopatía, no gen DMWD presenta una alta expresión en mostraban las características multisistémicas cerebro y testículos, por lo que se piensa que típicas de la DM1. Además, la ausencia de podría estar relacionado con el retardo mental 54 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 Revisión Clínica y la atrofia testicular presentes en la DM1, sin del ARN en diferentes tejidos; es decir, el embargo, su relación con la DM1 nunca se ARN con la expansión se vuelve tóxico para logró clarificar.32-34 la célula.40-46 El análisis de expresión alelo-específico Las proteínas MBNL parecen jugar ha permitido observar una reducción del un papel prominente en la patogénesis 20-50% en los niveles del transcrito de de la DM1, ya que cada una de las tres SIX5 proveniente del cromosoma que porta isoformas de MBNL (MBNL1, MBNL2 y la mutación DM1, y se detecta una mayor MBNL3) son secuestradas por ARN con la reducción en muestras con expansiones expansión en el núcleo celular.43,47 Las CTG más grandes.33 La eliminación de la proteínas MBNL se localizan junto con las expresión de uno de los alelos de SIX5 a inclusiones ribonucleares (foci) y tienen gran causa de la expansión CTG es suficiente afinidad entre sí, esto impide que se lleve a para causar cataratas en ratones, apoyando cabo la función normal de reguladoras del la hipótesis de un efecto de la mutación en procesamiento de estas proteínas.43, 47 el silenciamiento de genes vecinos.35-37 No obstante, para DMWD esta reducción La MBNL1 es la isoforma más ha sido detectada únicamente en los niveles abundante en el músculo esquelético, juega citoplasmáticos, pero no así en la fracción un papel predominante en la regulación del nuclear del transcrito.33 Así, diferencias en procesamiento alternativo tanto en el músculo la expresión de estos genes en pacientes con esquelético como en el cardiaco. La MBNL2 DM1 no han sido claramente confirmadas.17, tiene niveles que decrecen en el músculo 38, 39 esquelético durante el desarrollo postnatal; parece tener una función similar a MBNL1 La evidencia experimental apoya una pero en el sistema nervioso central.48-50 tercer hipótesis: un mecanismo de ganancia de función del ARN, en el cual, los transcritos El apoyo para el modelo de pérdida de de ARN que contienen la expansión CTG función de MBNL proviene de estudios con se acumulan en el núcleo de las células en ratones knockout para MBNL1 y MBNL2, los forma de foci, también llamados inclusiones cuales muestran un fenotipo de DM1, al igual ribonucleares, y que son responsables de que con la desregulación del procesamiento los rasgos patogénicos de la enfermedad. alternativo. Los ratones knockout para Estas inclusiones de ARN interactúan con MBNL1 desarrollan anormalidades en diversas proteínas, las secuestran en el núcleo músculo, ojos y en el procesamiento y les impiden que lleven a cabo su función alternativo de ARNs, que son característicos normal en el núcleo o en el citoplasma de la DM1 (aunque con efectos modestos en la celular. Además, este ARN mutante forma regulación del procesamiento en el cerebro). estructuras de doble hebra imperfectas, las La pérdida de MBNL2 conlleva a cambios cuales llevan a cabo una regulación alterada amplios en los patrones del procesamiento de varios factores de unión al ARN, donde postnatal en el cerebro, muchos de los cuales se incluyen proteínas de la familia muscle son similarmente desregulados en el cerebro blind-like (MBNLs), CUGBP1, hnRNP-H de pacientes con DM1, pero no en el músculo y Staufen-1, las cuales funcionan como esquelético.42,48,51,52 reguladores del procesamiento alternativo Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 55 Revisión Clínica Con respecto a MBNL3, se sabe muy poco de la DM1, al desregular el procesamiento sobre su función in vivo, aunque se conoce alternativo en la DM1.62-66 que esta proteína también es secuestrada por el ARN tóxico con la expansión DM1.47 Las proteínas mencionadas (MBNL1 y Estudios in vitro muestran que MBNL3 CUGBP) tienen efectos antagonistas con actúa como un antagonista de la miogénesis, respecto a sus actividades, pues la expresión posiblemente al mantener los mioblastos en de CUGBP promueve la inclusión de un estado proliferativo. Los ratones knockout exones normalmente expresados durante para MBNL3 tienen daño en la regeneración el desarrollo fetal (en DM1 hay una del músculo adulto dependiente de la edad, sobreexpresión de esta proteína), mientras lo que sugiere que la inhibición de MBNL3 que la expresión de MBNL contribuye con por la expresión tóxica de ARN podría ser un las isoformas del procesamiento adulto factor contribuyente a la debilidad y desgaste (en DM1 hay una reducción en los niveles muscular progresiva característico de la funcionales de esta proteína). En otras DM1.49,53-55 palabras, debido a que estos dos factores son reguladores del procesamiento alternativo Por otra parte, el CUGBP1 es un miembro durante el desarrollo, especialmente durante de la familia de proteínas CELF (CUGBP, la transición fetal-adulto, las modificaciones Elav-like family), que funciona como en sus actividades en tejidos DM1 hacen regulador del procesamiento alternativo del que en pacientes con DM1 se presenten las ARN, específicamente de la traducción y isoformas embrionarias de un grupo grande la estabilidad del ARNm. El CUGBP no se proteínas, lo que hace que esta desregulación localiza junto con los foci ribonucleares en juegue un papel central en el desarrollo de las células DM1, no es secuestrado como síntomas importantes en la DM1.67-71 MBNL1 y fue identificado por su capacidad de unirse a ARN con la expansión in Entre los síntomas de la DM1, la vitro.43,47,56-60 miotonía, la resistencia a la insulina y los problemas cardíacos, están correlacionados Contrario a lo que sucede con MBNL1, con la ruptura del procesamiento alternativo los niveles de CUGBP están incrementados del canal de cloruro de músculo esquelético en diferentes tejidos DM1, lo cual lleva a (CLC-1), el receptor de la insulina (IR) una ganancia en la actividad de esta proteína. y la troponina cardíaca T (TNNT3), Ha sido demostrado que la expresión de respectivamente.44,72-75 ARN con expansiones CUG produce una hiperfosforilación y estabilización de la Más recientemente, la debilidad muscular proteína CUGBP, a través de una activación ha sido asociada con un procesamiento inapropiada de la proteína quinasa C (PKC). aberrante del gen BIN1 (brigding integrator El papel patogénico de CUGBP en la DM1 es 1). BIN 1 es una proteína de unión a lípidos apoyado por el hecho que ratones transgénicos que está involucrada en la biogénesis de la red que sobreexpresan CUGBP reproducen la de túbulos T en el músculo y en la regulación desregulación del procesamiento al igual del acoplamiento de excitación contracción. que los rasgos musculares en la DM1. Así, la Además de estos transcritos, se han descrito elevación de los niveles de CUGBP podrían más de 30 ARNs que muestran patrones de estar participando en el fenotipo muscular procesamiento alternativo aberrantes en 56 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 Revisión Clínica muestras de pacientes con DM1 y en modelos dosis no tóxicas. Sin embargo, hay ejemplos animales. Sin embargo, por el momento no de estudios recientes que han proporcionado hay evidencia directa de una relación causa- motivos para ser optimistas al mostrar una efecto entre los síntomas y el procesamiento reducción en esa brecha.79 erróneo. Ahora está claro que los errores del procesamiento no podrían explicar El primer grupo de métodos basados en completamente el espectro multisistémico de ARN que apunta a los transcritos del gen la enfermedad.40,76-78 DMPK, fueron desarrollados al usar vectores virales. La expresión de ARN catalítico Avances en la terapia génica en (hammerhead ribozimes) y ARN antisentido la distrofia miotónica diseñado para atacar el ARNm del gen DMPK fueron capaces de degradar y reducir De momento, el tratamiento en la DM1 los niveles de ARN patogénico, una caída está limitado a la intervención sintomática y en el número de inclusiones ribonucleares, no hay un alcance terapéutico para prevenir una restauración parcial del procesamiento y revertir la progresión de la enfermedad. alternativo en algunos genes, una corrección Es bien aceptado que la expresión y la de la expresión de CUGBP, al igual que retención nuclear de los transcritos DM1 con una restauración de las funciones de los expansiones CUG (mutados) en la región 3’ mioblastos DM1 in vitro.80,81 no codificante son de importancia primaria en el desarrollo de la patología en la DM1. Estos Desafortunadamente, los métodos ARNs con expansiones que inducen un efecto anteriores no discriminaban entre los trans-dominante son centrales y podrían transcritos mutados (reducción de un 60%) ser los elementos causales del mecanismo y silvestres (reducción de un 50%), lo de ganancia de función toxica del ARN que ocasionaba la degradación de ambos involucrado en la DM1. Así, la inhibición de productos génicos. Sin embargo, en ratones, la toxicidad del ARN al elegir como blanco la pérdida de DMPK induce solo un fenotipo los ARNs con expansiones, representan una leve en ratones viejos.82 Estos datos iniciales estrategia terapéutica prometedora en la sugirieron que la destrucción del ARNm DM1.69 DMPK por métodos antisentido que activan la ARNasa H son una atractiva y potencial Los recientes avances en nuestro estrategia terapéutica para la DM1. entendimiento de los mecanismos moleculares subyacentes involucrados en Otra estrategia terapéutica empleada ha la DM1 han generado nuevos alcances para sido el uso de ARN de interferencia (RNAi tratamientos más específicos y efectivos por sus siglas en inglés). Las repeticiones para la esta enfermedad. El desarrollo (CUG)n forman estructuras en horquilla de tratamientos moleculares puntuales, estables, en las cuales el tronco podría adoptar especialmente la terapia con oligonucleótidos una conformación muy similar a la forma A antisentido (ASO), ha conseguido éxito del ARN, a pesar de los desparejamientos en modelos in vitro y animales, aunque el U•U. Cualquiera de esas estructuras de ARN traslado de estos resultados a pruebas clínicas podrían ser un blanco para la vía de RNAi.83- en humanos se ha quedado atrás debido a las 85 dificultades para atacar tejidos afectados con Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 57 Revisión Clínica Krol y colaboradores brindaron evidencia Las estrategias mencionadas exhibieron que el ARN-expCUG es reconocido por una exportación y/o degradación eficiente la proteína Dicer, la cual corta el ARN de de los ARNs con expansiones CUG y doble banda en pequeños fragmentos de 21 estuvieron asociadas con la corrección nucleótidos. El tratamiento de fibroblastos de defectos de DM1, como la mala de pacientes con DM1 con un oligo de ARN regulación del procesamiento alternativo (AGC)7 5`monofosforilado resultó en una del ARN. El uso de morfolinos CAG25 en reducción de los transcritos DMPK mutantes. ratones DM1 resultaron en la liberación y Sin embargo, el mecanismo de acción no es redistribución de MBLN1 de las inclusiones del todo entendido.86 ribonucleares, una disminución de estas inclusiones, la exportación de los ARN- Más recientemente, Sobczak y expCUG al citoplasma y su subsecuente colaboradores usaron RNAi sintético para degradación, además de una normalización atacar las repeticiones CUG y probar el del procesamiento alternativo de varios genes concepto que la inhibición de la expresión importantes.90 de ARN-expCUG puede mitigar algunos rasgos de la DM1 en ratones transgénicos. En un modelo de ratón para DM1, Sus resultados mostraron que la inyección la administración sistemática de ASOs intramuscular y la electroporación de ARN modificados causó una caída rápida del ARN- de interferencia pequeño (siRNA por sus expCUG en el músculo esquelético, con lo que siglas en inglés) resultó en una disminución se corrigieron algunos aspectos fisiológicos, en la expresión de transcritos ARN-expCUG histopatológicos y transcriptómicos de de hasta un 70-80%, con un efecto mínimo la enfermedad, aún un año después de la sobre transcritos sin la expansión. Con esta terminación del tratamiento.91 estrategia, el número y la intensidad de las inclusiones ribonucleares disminuyeron y el El uso de (CAG)7 2`O-metil procesamiento de los exones dependientes fosforotiotatos (PS58) y hU7-snRNA- de MBNL1 mejoró significativamente. Estos (CAG)15 inducen una degradación selectiva datos sugieren que las repeticiones CUG de los transcritos mutantes en células DM1 y expandidas son un blanco potencial para un tienen poco o ningún efecto en los transcritos procedimiento RNAi alelo-selectivo.87 DMPK silvestres.88, 89 Actualmente, se ha evaluado un segundo El PS58 fue dirigido contra la repetición grupo de métodos que atacan directamente la (CUG)n y redujo los niveles de los repetición expandida CUG, usando pequeñas transcritos DMPK mutados en un 70-90% secuencias (CAG)n antisentido. Este método en un modelo celular de ratón DM1 y en un previene la unión anormal de la proteína a la cultivo de mioblastos de pacientes con DM1. estructuras en horquilla de las expansiones Estos hallazgos fueron corroborados en dos CUG. Las secuencias (CAG)n pequeñas de modelos adicionales de ratón DM1, donde la oligonucleótidos modificados, o secuencias administración local de PS58 en el músculo antisentido ligados al ARN nuclear pequeño esquelético resultó en una reducción de un U7 (U7-snRNA) modificado, son capaces de 50% del ARN-expCUG en ambos modelos. atacar los ARNs con expansión e inhibir su Como resultado de esto, dos marcas de la toxicidad en modelos celulares y de ratón.88-90 toxicidad de ARN relacionada con la DM1 58 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 Revisión Clínica fueron aliviadas: hubo una reducción en el podrían servir como blancos terapéuticos número de inclusiones ribonucleares y las en la DM1, pues redireccionamiento anormalidades del procesamiento típicas de contrario en los niveles de esas proteínas, DM1 mejoraron, aunque no hubo una mejoría respectivamente, restaurarían muchos de los en la miotonía.88,92-93 rasgos silvestres. El o los mecanismos precisos que logran Consistente con la idea anterior, la la inhibición de la toxicidad del ARN al usar sobreexpresión de MBNL1 en un modelo pequeñas secuencias antisentido que atacan de Drosofila de DM1 (con 480 repeticiones la repetición CUG expandida, no son del todo CUG), redujo el número de inclusiones entendidos en estos momentos. Sin embargo, ribonucleares, suprimió el fenotipo la ruptura de los complejos ARN-expCUG/ degenerativo causado por las repeticiones MBNL1 y/o la prevención de la formación expandidas en el músculo y ojos.95 Además, de nuevos loci al usar secuencias (CAG)n la sobreexpresión de MBNL1 mediada por un antisentido podrían permitir la degradación vector adenoviral corrigió la desregulación de los transcritos mutantes por procesos del procesamiento de genes dependientes de independientes de ARNasa H endógenos. MBNL, tales como Clcn1, Serca1 y Tnnt3, y revirtió la miotonía en un modelo de ratón de De forma interesante, la liberación de DM1.95-96 MBNL1 de las inclusiones ribonucleares (foci) usando compuestos pequeños capaces Con respecto a CUGBP y su efecto a de unirse a repeticiones (CUG) como la través de PKC, un estudio reciente mostró pentamidina, ha mostrado una reversión de que un bloqueo en la actividad de PKC en algunos de los defectos del procesamiento un modelo de ratón DM1 resultó en una alternativo en modelos DM1.94 conducción cardiaca mejorada, así como una reducción en los efectos desreguladores La pentamidina es una droga usada para el del procesamiento alternativo mediados por tratamiento de infecciones por Pneumocystis CUGBP. Lo anterior se correlacionó además carini en pacientes con SIDA, sin embargo, con una fosforilación y niveles decrecidos de el uso de esta es fuertemente limitado debido CUGBP. Así, una disminución en la actividad a su alta toxicidad. Un trabajo futuro debería CUGBP parece ser un posible blanco enfocarse en modificaciones químicas terapéutico en la DM1.63 estratégicas para incrementar la afinidad y especificidad, para minimizar los efectos Además de los problemas asociados secundarios. con la entrega de las moléculas terapéuticas en los tejidos blancos, la corrección de la Como se mencionó anteriormente, desregulación del procesamiento alternativo MBNL1 y CUGBP tienen papeles antagonistas por medio de la modulación de la expresión en la DM1, donde una reducción en los niveles de MBNL1 y CUGBP debería ser considerada de MBNL1 y un aumento en los niveles de con precaución; esto debido a que la alteración CUGBP parecen explicar muchos de los artificial de los niveles de estas proteínas rasgos fisiopatológicos y transcriptómicos podrían alterar patrones de procesamiento vistos en modelos celulares, animales y de un número de genes regulados por ellas en pacientes con DM1. Así, esas proteínas Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 59 Revisión Clínica mismas, con consecuencias desconocidas compuestos activos en los tejidos diana para la función muscular.79 (además de la sostenibilidad y efectividad de la molécula terapéutica). En el caso de la Conforme estos tratamientos avanzan DM1, esto se vuelve un dilema por ser una hacia los ensayos clínicos, hay una presión enfermedad multisistémica y clínicamente para la identificación de biomarcadores muy variable, lo que podría dificultar la que sirvan para evaluar la progresión de la identificación de biomarcadores confiables enfermedad y la respuesta terapéutica. En para los ensayos clínicos. este sentido, los defectos del procesamiento alternativo sirven para este propósito durante También es requerido el desarrollo de las fases preclínicas del desarrollo de las modelos animales y celulares adicionales drogas. más sofisticados, con el fin de modelar más certeramente los rasgos multisistémicos de Con el fin de proveer evidencia útil, la enfermedad. En resumen, aunque se ha recientemente se desarrolló un estudio que logrado mucho progreso en el entendimiento buscaba la identificación de biomarcadores de la DM1 y sus posibles estrategias del procesamiento de la severidad de la terapéuticas, aun se necesitan muchos enfermedad y de la respuesta terapéutica en estudios básicos y translacionales para la DM1. Este estudio identificó un grupo comprender mejor la patogénesis molecular significativo de cambios y eventos del de la enfermedad y desarrollar estrategias procesamiento alterado en la DM1, incluso de tratamiento más seguras y eficaces. 79,98 antes de que haya evidencia de debilidad Sin embargo, a diferencia de hace unos cinco muscular, por lo que parece altamente años, una vía prometedora para el desarrollo probable que la intervención en los eventos de terapias farmacológicas contra la DM1 se del procesamiento alternativo tienen un buen ve ya en el horizonte. potencial para funcionar como biomarcadores de la severidad en la DM1 y en la respuesta Contribuciones terapéutica.97 La autoría y desarrollo de este trabajo de Conclusión revisión es obra completa del autor. Cerca de 80 años después de la primera Conflictos de interés descripción de la DM1 y casi 20 años después del descubrimiento de la mutación Nada por declarar. responsable de la enfermedad, están surgiendo en estos momentos una serie de estrategias Referencias prometedoras para una eliminación o neutralización de transcritos con la expansión 1. Harper PS. Myotonic Dystrophy. 3rd CUG. ASOs y moléculas pequeñas están en ed. London: Harcourt Publisers Ltd; 2001. vías de desarrollo, pero todavía hay mucho trabajo que realizar. 2. Brook JD, McCurrach ME, Harley HG, et al. Molecular basis of myotonic dystrophy: Uno de los obstáculos más grandes expansion of a trinucleotide (CTG) repeat at por superar es la entrega eficiente de los the 3’ end of a transcript encoding a protein 60 Neuroeje 27 (2) Julio - Diciembre 2014, ISSN-1011-5684 Revisión Clínica kinase family member. Cell 1992; 68(4):799- 10. Ashizawa T, Dubel JR, Dunne PW, 808. et al. Anticipation In Myotonic Dystrophy .2. 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