Determinación del origen de la enfermedad de Erdheim-Chester a partir del mapeo filogenético

Jithma Abeykoon

Matthew Collin (Universidad de Newcastle, Newcastle upon Tyne, Reino Unido)

Año de concesión: 2023
Importe:  200 000 USD en colaboración con la Sociedad contra la Leucemia y el Linfoma

El Dr. Matthew Collin es médico-investigador en la Universidad de Newcastle, en Newcastle upon Tyne (Reino Unido). Se le concedió una beca de investigación para 2023 con el fin de llevar a cabo el estudio «Determinación del origen de la enfermedad de Erdheim-Chester a partir del mapeo filogenético», cuyo objetivo es identificar las mutaciones genéticas responsables de la ECD y comprender mejor cómo se desarrolla la enfermedad a nivel celular.

La enfermedad de Erdheim-Chester (ECD) está provocada por mutaciones en el ADN de las células sanguíneas. Las células sanguíneas se forman en la médula ósea a partir de células madre que pueden vivir muchos años y producir numerosas generaciones de nuevas células madre. Las preguntas más frecuentes que plantean los pacientes sobre la ECD son: ¿de dónde viene?; ¿desde cuándo la padezco?; ¿no se podría haber hecho algo antes?; ¿por qué mi enfermedad afecta a una zona concreta? Nuestra investigación tiene como objetivo arrojar nueva luz sobre estas importantes preguntas. La técnica que utilizaremos se denomina ‘mapeo filogenético’. Este enfoque nos permite retroceder en el tiempo y ‘marcar la fecha’ del origen de las mutaciones que causan la ECD, con una precisión de unos pocos años en la vida pasada del paciente. Esto funciona cultivando en el laboratorio numerosos clones de células madre individuales y secuenciando el genoma completo de cada clon. Cada clon se diferencia del siguiente por unas pocas mutaciones en su ADN. Algunas de estas mutaciones surgieron hace mucho tiempo en los antepasados de la célula madre, cuando el paciente era más joven. Al secuenciar unos cien clones, es posible reconstruir la historia de vida de las células madre dentro de una persona y, de este modo, crear una línea temporal de las mutaciones a medida que aparecen a lo largo de los años. Entre estas mutaciones se encontrará la que provocó la ECD en el paciente. Si conocemos la cronología de todas las mutaciones, podemos ‘fechar’ la mutación de la ECD. Así, podemos estimar cuánto tiempo permaneció latente en el organismo la mutación de la ECD, con qué rapidez creció hasta alcanzar un tamaño capaz de provocar la enfermedad y si contó con la ayuda de otras mutaciones a lo largo del proceso. Se trata de cuestiones fundamentales. En otras enfermedades relacionadas, denominadas neoplasias mieloproliferativas, las mutaciones surgen en la infancia y evolucionan hacia diferentes tipos de enfermedad en función de otros acontecimientos en la vida del paciente, a lo largo de décadas. Al aplicar este análisis a la ECD, deberíamos poder responder a las preguntas sobre su origen. Entre los posibles beneficios también se incluye la posibilidad de detectar la ECD en una fase temprana, antes de que haya evolucionado hasta causar la enfermedad; determinar por qué existe un espectro de órganos afectados en diferentes pacientes; y por qué algunos pacientes presentan una forma de la enfermedad de mayor riesgo que progresa más rápidamente. Por último, desentrañar la ‘historia vital personal’ de la ECD podría ayudarnos en el futuro a desarrollar terapias personalizadas que permitan obtener mejores resultados.

Informe final

La enfermedad de Erdheim-Chester (ECD) está provocada por mutaciones en el ADN de las células sanguíneas. Las células sanguíneas se forman en la médula ósea a partir de células madre que pueden vivir muchos años y producir numerosas generaciones de nuevas células madre. Entre las preguntas más frecuentes que plantean los pacientes sobre la ECD se encuentran: ¿de dónde viene? ¿desde cuándo la padezco?  ¿No se podría haber hecho algo antes? ¿Por qué mi enfermedad afecta a una zona concreta? Nuestra investigación tiene como objetivo arrojar nueva luz sobre estas importantes preguntas.  La técnica que utilizaremos se denomina ‘mapeo filogenético’. Este enfoque nos permite retroceder en el tiempo y ‘fechar’ el origen de las mutaciones que causan la ECD, con una precisión de unos pocos años en la vida pasada del paciente.  Esto funciona cultivando en el laboratorio numerosos clones de células madre individuales y secuenciando el genoma completo de cada clon. Cada clon se diferencia del siguiente por unas pocas mutaciones en su ADN.  Algunas de estas mutaciones surgieron hace mucho tiempo en los antepasados de la célula madre, cuando el paciente era más joven.  Al secuenciar unos cien clones, es posible reconstruir la historia de vida de las células madre dentro de una persona y, de este modo, crear una línea temporal de las mutaciones a medida que aparecen a lo largo de los años.  Es como trazar un árbol genealógico que muestra cómo se relacionan entre sí todas las células, lo que se conoce como ‘filogenia’.  Entre estas mutaciones se encontrará la que provocó la ECD en el paciente. Si conocemos la cronología de todas las mutaciones, podemos ‘fechar’ la mutación de la ECD.  Así, podemos estimar cuánto tiempo permaneció latente la mutación de la ECD en el organismo, con qué rapidez creció hasta alcanzar un tamaño capaz de provocar la enfermedad y si, durante ese proceso, contó con la ayuda de otras mutaciones.  Se trata de cuestiones fundamentales. En otras enfermedades relacionadas, denominadas neoplasias mieloproliferativas, las mutaciones surgen en la infancia y evolucionan hacia diferentes tipos de enfermedad en función de otros acontecimientos en la vida del paciente, a lo largo de décadas.  Al aplicar este análisis a la ECD, deberíamos poder responder a las preguntas sobre su origen.  Entre los posibles beneficios también se incluyen: la posibilidad de detectar la ECD en una fase temprana, antes de que haya evolucionado hasta causar la enfermedad; determinar por qué existe un espectro de órganos afectados en diferentes pacientes; y por qué algunos pacientes presentan una forma de la enfermedad de mayor riesgo que progresa más rápidamente.  Por último, desentrañar la ‘historia vital personal’ de la ECD podría ayudarnos en el futuro a desarrollar terapias personalizadas para obtener mejores resultados.