Luis Alejandro Barrera Avellaneda - La criptología de la enfermedad

Todos estos métodos son paliativos y el paciente además tiene que hacer dieta de por vida. La ciencia ha buscado en la terapia génica una solución que repare permanentemente el defecto en el gen. Aunque se han logrado avances significativos, también se han presentado tropiezos técnicos y fraudes científicos, descritos en el capítulo once de este libro.

Una pregunta importante es: ¿qué beneficios tiene la dieta en individuos en los que el diagnóstico se ha realizado cuando son adultos? En un estudio hecho con 34 adultos que tuvieron diagnóstico tardío y que presentaban severos desórdenes en el comportamiento, los resultados mostraron dificultades para establecer una dieta restrictiva, pero los pacientes que lograron una adherencia a la dieta mostraron beneficios significativos en su calidad de vida, comportamiento y problemas dermatológicos. Los resultados en el desarrollo cognitivo fueron muy heterogéneos y se correlacionaron con los niveles cerebrales de fenilalanina medidos por espectroscopia de resonancia magnética ( 39).

Con el tamizaje neonatal y un tratamiento exitoso, muchas mujeres fenilcetonúricas pueden llegar a la edad fértil sin mayores problemas de salud ( 21, 22). La pregunta que ordinariamente se hacen es: “¿Qué pasará en caso de que decida embarazarme?”.

Si el feto está expuesto a concentraciones de fenilalanina provenientes de la sangre materna por encima de 15 mg/dl, el recién nacido puede presentar microcefalia, dimorfismo facial parecido al que se ve en el síndrome de alcoholismo fetal, discapacidad cognitiva, enfermedad cardíaca congénita y retardo en el crecimiento intrauterino. Concentraciones plasmáticas de fenilalanina en la madre alrededor de 6 mg/dl pueden causar también disminución de la función cognitiva. Por lo tanto, se recomienda un adecuado control de los niveles de fenilalanina antes y durante el embarazo. Las madres fenilcetonúricas pueden alimentar a sus hijos con leche materna sin ninguna restricción, a menos que el hijo tenga fenilcetonuria ( 40, 41).

Dado que desde 1953 se había demostrado la efectividad en el tratamiento de los pacientes usando dietas restringidas en fenilalanina, se pensó en la conveniencia de desarrollar un método microbiológico para pesquisar el defecto en el recién nacido y comenzar inmediatamente su tratamiento antes de la aparición de los síntomas de la enfermedad. Este método, llamado la prueba de Guthrie, se trata en el capítulo cuatro de este libro. El método resultó muy efectivo para fenilcetonuria, por lo que su inventor lo adaptó para más de treinta enfermedades. Posteriormente abrió el campo al tamizaje de cerca de sesenta enfermedades. Hoy en día el tamizaje para fenilcetonuria se realiza en todos los recién nacidos, tanto en países desarrollados como en vía de desarrollo, utilizando métodos más modernos como la espectrometría de masas en tándem MS/MS.

Dado que la elevación en fenilalanina aparece luego de que se le suministran proteínas al recién nacido, para el tamizaje en el recién nacido es necesario que el niño haya recibido leche materna o de fórmula para que se eleven los niveles sanguíneos del aminoácido. La prueba de tamizaje, por ende, no se debe hacer dentro de las primeras 24 horas después del nacimiento, para evitar falsos negativos, pero sí es necesario hacerla dentro de los primeros cuatro días para prevenir el daño neurológico.

Para verificar los hallazgos del tamizaje y las pruebas cualitativas de ensayo en el pañal y de la prueba de Guthrie y otras como la cromatografía en papel para aminoácidos, se desarrollaron métodos cuantitativos y automatizados como la determinación fluorométrica de la fenilalanina ( 42), y la determinación cuantitativa de aminoácidos por cromatografía líquida de alta resolución. El método fluorométrico se automatizó y reemplazó a las pruebas cualitativas para tamizajes y para monitorear los niveles plasmáticos de fenilalanina durante el tratamiento ( 43).

La confirmación de la enfermedad se hace midiendo la actividad enzimática o determinando las mutaciones en el ADN. Dado que la enzima solo se expresa en hígado, es necesario hacer la determinación enzimática en biopsia hepática, procedimiento muy incómodo para el paciente. La prueba de ADN para identificar una de las cerca de 1200 mutaciones que se conocen actualmente se puede hacer muy rápido y a precios cada vez más asequibles. Sin embargo, la determinación de los niveles de la fenilalanina en sangre es suficiente y necesaria para ajustar la dieta y hacer seguimiento de la evolución del paciente.

En el año de 1974 Savio Woo, un joven investigador de Hong Kong, fue a trabajar en el laboratorio de Louis Wolff, quien se había trasladado desde Londres hasta British Columbia. Woo, por sugerencia de Wolff, trabajó en la purificación de la proteína fenilalanina hidroxilasa (PAH) a partir del hígado humano, y una vez purificada estudió sus características. Usando enzima purificada, preparó en un conejo anticuerpos que posteriormente le sirvieron para la captura del ARNm de la enzima, con el que se clonó el CADN. VIEn 1983 Savio Woo y sus colaboradores publicaron la clonación del gen de la fenilalanina hidroxilasa. En el título del artículo anunciaron que esto permitiría el diagnóstico prenatal y la detección de portadores de la fenilcetonuria ( 44), lo que ciertamente ha sido posible gracias a esos desarrollos.

La fenilcetonuria es quizá la enfermedad genética mejor estudiada. Se sabe que la enzima fenilalanina hidroxilasa está compuesta por 452 aminoácidos. A noviembre de 2019 se habían reportado 1184 mutaciones en el gen de la enzima PAH ( 45).

La incidencia de la enfermedad se calcula aproximadamente en 1 en 10 000 personas, pero puede variar de 1 en 1000 a 1 en 20 000 recién nacidos, siendo más alta en Turquía, Escocia, Arabia, judíos yemenitas y muy poco frecuente en Finlandia, África, Japón y en judíos askenazis americanos ( 46, 47). En cuanto a cómo y por qué comenzó la enfermedad, se ha propuesto —pero no se ha comprobado contundentemente— que las mutaciones se originaron como un mecanismo de defensa contra las aflatoxinas, hongos que se producen en los granos que se almacenan en silos húmedos ( 48). La enfermedad se ha extendido por todo el mundo siguiendo los flujos migratorios y se ha encontrado en todas las razas.

Para avanzar en el conocimiento de la enfermedad y en el desarrollo de nuevas terapias era necesario tener un modelo animal. El primer ratón con deficiencia en la fenilalanina hidroxilasa fue producido en 1990 por David McDonald y sus colaboradores. Es un animal que se obtuvo identificando ratones portadores de la fenilcetonuria, de la misma forma que se identifican los padres portadores en seres humanos. Los ratones se cruzaron dando origen a crías con la enfermedad ( 49).

Actualmente existen otros modelos animales en los que se introducen mutaciones específicas que reproducen las encontradas en el gen humano. El animal tiene algunas características fenotípicas de la enfermedad, incluyendo el color claro del pelo ( 50).

Estos modelos animales han sido muy importantes para verificar la efectividad de algunas terapias, entre ellas la terapia génica, con la que se han logrado avances como revertir el color del pelo claro a negro ( figura 1-3, capítulo 1), disminuir los niveles de fenilalanina y otras características fenotípicas del ratón tratado. Es así como el modelo animal ha permitido avanzar mucho en el conocimiento de la enfermedad ( 48, 49). Ver figura 1-3 Cy Den el capítulo 1.

La fenilcetonuria es uno de los EIM mejor conocidos, uno de los más estudiados, pero sobre el que aún hay mucho que aprender. Como lo dijera uno de los grandes maestros en el campo de los errores innatos del metabolismo, Charles Scriver, “conocimiento acerca de la PKU revela componentes genómicos tanto de la enfermedad como de la salud” ( 51). En efecto, esta enfermedad se ha usado como modelo para estudiar muchos de los otros errores innatos del metabolismo y desarrollar nuevas metodologías de diagnóstico y tratamiento.