Investigadors de l’Hospital Clínic, l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), l’Hospital Sant Joan de Déu i l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) –ubicat al Parc Científic de Barcelona–, liderats per Juan Carlos Izpisúa-Belmonte al Salk Institute, han desenvolupat una tècnica simple per eliminar les mutacions mitocondrials en òvuls o embrions en una fase primerenca del desenvolupament que té el potencial d’evitar que els nadons heretin les malalties mitocondrials. L’estudi es publica avui a la revista Cell (doi: 10.1016/j.cell.2015.03.051). 

Per a milers de dones a tot el món que són portadores d’una malaltia mitocondrial, tenir un fill sa pot ser un joc d’atzar. Aquest conjunt de malalties afecta les mitocòndries, petites centrals elèctriques que generen energia a les cèl·lules del cos, i es transmeten de forma exclusiva de la mare al fill. L’única opció per als pares que volen evitar que els seus fills heretin les malalties mitocondrials, és recórrer al diagnòstic genètic preimplantacional per seleccionar els embrions, encara que això no garanteix que el nadó neixi sa.

Ara, els investigadors han desenvolupat una tècnica simple per eliminar les mutacions mitocondrials en òvuls o embrions en una fase primerenca del desenvolupament que té el potencial d’evitar que els nadons heretin les malalties mitocondrials.
“Actualment, no existeixen tractaments per a les malalties mitocondrials”, assenyala l’autor principal, Juan Carlos Izpisúa Belmonte,  professor del Laboratori d’Expressió Gènica al Salk Institute (Califòrnia) a La Jolla (Califòrnia). “La nostra tecnologia pot oferir una nova esperança per als portadors de malalties mitocondrials que desitgin tenir fills sense la malaltia.”

Les cèl·lules vives poden tenir centenars -o fins i tot milers- de mitocòndries i cadascuna d’elles conté el seu propi ADN, una petita col·lecció de 37 gens que són essencials per a la funció d’aquest orgànul. Les mutacions en aquests gens crucials causen una àmplia gamma de malalties i poden conduir a la fatalitat en el naixement, una esperança de vida de només uns pocs anys, o provocar símptomes durant dècades.

“La majoria d’estratègies actuals tracten de desenvolupar fàrmacs per als pacients que ja pateixen d’aquestes malalties”, apunta Alejandro Ocampo, investigador associat en el laboratori d’Izpisúa Belmonte i un dels primers autors del treball. “En lloc d’això, pensem en prevenir la transmissió d’aquestes mutacions de forma primerenca en el desenvolupament embrionari”.

Els investigadors van recórrer a dos tipus de molècules, unes nucleases, que poden dissenyar-se per tallar fils específiques d’ADN i funcionar, així, com una mena de “tisores moleculars”. L’equip del Salk Institute va dissenyar nucleases per tallar només l’ADN mitocondrial, en òvuls o embrions, que contenia mutacions que causen malalties, deixant a les mitocòndries sanes, intactes.

En aquest estudi, els científics, utilitzant ratolins que contenen dos tipus d’ADN mitocondrial, van aconseguir prevenir selectivament la transmissió d’un dels tipus a la següent generació usant nucleases específiques tant en els òvuls com en els embrions de ratolí. Els ratolins nascuts mitjançant aquesta tècnica es van desenvolupar de forma normal en l’edat adulta. A més, aquest mètode va permetre als investigadors reduir amb èxit els nivells d’ADN mitocondrial mutat responsable de dues malalties mitocondrials en humans.

L’equip que ha participat en aquest estudi està ara investigant la possibilitat de traduir aquesta tecnologia a la clínica en òvuls i embrions humans.

Josep Maria Campistol, director mèdic de l’Hospital Clínic, investigador de l’IDIBAPS i coautor de l’estudi, remarca la importància que suposa per al pacient la combinació dels estudis bàsics i clínics, “i l’oportunitat de fer-ho amb una institució com el Salk Institute i Juan Carlos Izpisúa, un dels referents mundials en investigació bàsica”.

Núria Montserrat, líder de grup a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya, que ha participat en la caracterització i disseny dels sistemes cel·lulars utilitzats en l’estudi, comenta: “la possibilitat de col·laborar amb els Hospitals Clínic i Sant Joan de Déu de Barcelona, en el dia a dia, des del nostre laboratori en IBEC, ens permet estar en contacte amb clínics experts en el camp de la malaltia mitocondrial i altres desordres de causa genètica”. “L’abordatge multidisciplinari liderat pel Dr. Izpisúa des del Salk Institute posa de manifest la importància de posar en comú les diferents àrees d’estudi en què treballem”, afegeix.

Un altre dels autors de l’estudi és Jaume Campistol, cap del Servei de Neurologia de l’Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona.