Autora: Inés Xanco
Hasta ahora, estudios basados en cultivos celulares (neuronas vivas cultivadas en laboratorio) no habían conseguido reproducir de forma estable la infección por priones humanos, de forma que no permitían estudiar cómo el prion se multiplica y se transmite en condiciones similares a las que ocurren en los pacientes afectados. Como consecuencia, la investigación ha dependido principalmente de modelos animales, especialmente de ratones modificados genéticamente, que, aunque reproducen mejor la enfermedad, implican experimentos largos, costosos y que deben realizarse en instalaciones de alta bioseguridad.
Además de los modelos animales, existen técnicas que se realizan en tubos de ensayo como la RT-QuIC (Real Time Quaking Induced Conversion, conversión inducida por agitación en tiempo real), capaces de detectar la presencia de proteínas priónicas anómalas incluso en cantidades muy pequeñas. Sin embargo, estas pruebas detectan la capacidad de los priones para inducir o causar el malplegamiento de otras proteínas, pero no permiten saber con certeza si esos priones conservan capacidad infecciosa, ni permiten estudiar las interacciones entre los priones y las neuronas. Por ello, aunque son herramientas muy útiles para detectar priones, no permiten determinar si un tratamiento eliminaría realmente los priones infecciosos en entornos más complejos como los modelos animales.
En el caso de los priones que afectan a animales, hace tiempo que se ha conseguido desarrollar modelos basados en cultivos celulares, como el Scrapie Cell Assay (SCA) (del inglés, Ensayo celular de scrapie), que permiten estudiar y cuantificar la capacidad infecciosa de los priones que afectan a ratones o a ovejas entre otros, de forma más rápida que los bioensayos en animales. Sin embargo, hasta ahora no se había conseguido desarrollar un sistema equivalente para los priones humanos, lo que ha limitado el estudio de su biología y de los mecanismos responsables de la enfermedad.
En este trabajo, publicado en la prestigiosa revista PNAS y desarrollado por los investigadores del Medical Research Council, Prion Unit, de la University College de London, se explica cómo se ha desarrollado la línea celular EKV, un nuevo modelo de cultivo celular humanizado (células de ratón que producen la proteína del prion humana) que es capaz de propagar priones infecciosos de la enfermedad Creutzfeldt-Jakob esporádica (sCJD) en células en división. Los priones generados en estas neuronas cultivadas fueron capaces de transmitir la enfermedad a ratones transgénicos que expresan la proteína priónica humana y reprodujeron las mismas características observadas cuando los animales eran inoculados directamente con tejido cerebral de pacientes con sCJD, indicando que este modelo celular reproduce fielmente algunos de los eventos que ocurren en pacientes.
Para desarrollar este modelo, los investigadores introdujeron la proteína priónica humana en una línea celular de neuronas de ratón previamente conocida por su capacidad para propagar priones animales. Mediante un proceso de selección de miles de clones celulares, identificaron aquellas células con mayor capacidad para mantener una infección estable por priones humanos.
Con esta línea de neuronas cultivadas desarrollaron un nuevo ensayo, denominado Human Prion Assay (HPA) (del inglés, Ensayo de priones humanos), que permite estudiar la propagación de los priones humanos de forma reproducible y comparable a los bioensayos en ratones, pero aproximadamente diez veces más rápida que estos. El nuevo modelo celular permite por primera vez estudiar de forma más sencilla y reproducible cómo se multiplican los priones humanos en su entorno real, las neuronas, medir su capacidad infecciosa y probar posibles tratamientos contra ellos. De hecho, este grupo de investigación demostró que en las células infectadas podían eliminarse los priones tras el tratamiento con el anticuerpo ICSM18, un compuesto que ya había mostrado eficacia frente a priones animales en cultivos celulares. Este resultado valida este modelo como una herramienta para identificar y evaluar posibles tratamientos frente a las enfermedades priónicas humanas, directamente en un entorno similar al del cerebro de las personas afectadas.
A pesar de este importante avance, los autores reconocen que el modelo todavía presenta algunas limitaciones. Por ejemplo, solo consigue propagar algunos subtipos de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob esporádica, por lo que los autores consideran que será necesario desarrollar nuevas líneas celulares capaces de reproducir toda la diversidad de priones humanos. No obstante, este trabajo representa un paso importante, ya que proporciona por primera vez una plataforma celular robusta para estudiar específicamente la biología de los priones humanos, comprender mejor los mecanismos de la enfermedad y acelerar la búsqueda de tratamientos eficaces.
Acceda al artículo de investigación original (en inglés) aquí.
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