A pesar de los avances médicos, tecnológicos y sociales, las enfermedades cardiovasculares continúan constituyendo la principal causa de muerte en todo el mundo. Por ello, la comprensión de los mecanismos moleculares implicados en la patología es un paso fundamental en el desarrollo de nuevas herramientas diagnósticas y pronósticas.
La exploración del transcriptoma, el conjunto de ARN presentes en una célula, constituye una de las posibles estrategias a seguir en el desarrollo de nuevos biomarcadores con aplicación clínica. Hasta la fecha, el estudio de transcritos procedentes de genes codificantes de proteínas que dan lugar al ARN mensajero (mARN) ha sido el principal campo explorado. Más recientemente, la aplicación de potentes herramientas de secuenciación del genoma y del ARN ha revelado la existencia de una inmensa mayoría de transcritos, entre el 97 y el 99% del total de transcriptoma, que no presentan la información genética codificante de proteínas (ncARN). El descubrimiento de esta nueva clase de ARN, y sus diferentes funciones, ha tenido profundas implicaciones para la biología molecular y la investigación médica. En efecto, los ncARN tienen un papel crucial en la regulación de la expresión génica y son elementos clave en procesos fisiológicos y patológicos, incluyendo las enfermedades cardiovasculares (Beermann y cols., Physiol Rev, 2016).
Diferentes autores han propuesto el estudio del genoma no codificante como una posible fuente de biomarcadores (Viereck y Thum, Circ Res, 2017). Conceptualmente, este grupo de ARN presenta ventajas frente a los biomarcadores clásicos. A diferencia de la secuencia de ADN, constante en un paciente, el perfil de expresión de ncARN muestra una elevada variabilidad entre los diferentes tejidos y responde rápidamente al estrés celular. La bibliografía pone de manifiesto una estrecha correlación entre la fisiopatología de la enfermedad cardiovascular y los cambios en el perfil de expresión celular y tisular de diferentes grupos de ncARN. Además, los patrones de ncARN parecen ser indicadores de la interacción entre el genotipo y los factores ambientales. La dieta, la actividad física, los ritmos diarios u otros factores externos que normalmente no son valorados durante la evaluación clínica influyen en los niveles de expresión de ncARN. Por ello, los ncARN podrían no solo proporcionar una huella molecular precisa del fenotipo del paciente, también captar niveles de información que complementarían a los indicadores tradicionales.
Apoyando su potencial como biomarcadores, la presencia de ncARNs ha sido ampliamente descrita en un gran número de fluidos corporales, incluyendo la sangre. Desde el punto de vista clínico, los ncARNs extracelulares tienen las propiedades bioquímicas óptimas para convertirse en excelentes biomarcadores (de Gonzalo-Calvo y cols., Rev Esp Cardiol (Engl Ed), 2017). Pueden analizarse en muestras obtenidas mediante técnicas no invasivas, son altamente estables y presentan una vida media larga dentro de la muestra. Como ácidos nucleicos, los ncARNs ofrecen ventajas sobre los biomarcadores utilizados actualmente en la práctica clínica: los biomarcadores basados en péptidos pueden presentar diferentes variantes de la misma molécula, así como, modificaciones post-traduccionales que complican la detección. El ARN es generalmente mucho más fácil de detectar y cuantificar incluso en cantidades bajas. Además, el ARN se puede cuantificar rápidamente con una alta sensibilidad y una alta especificidad, a un coste relativamente bajo, mediante técnicas estándar ya disponibles en los laboratorios clínicos.
La literatura científica pone de manifiesto el potencial de los ncARN circulantes, en particular microARN y ARN no codificantes de cadena larga, como biomarcadores no invasivos de diferentes patologías cardiovasculares tanto a nivel diagnóstico como pronóstico. Numerosos estudios describen perfiles sanguíneos específicos de ncARN circulantes con una prometedora aplicación clínica en el manejo del síndrome coronario, de la insuficiencia cardiaca y diferentes cardiomiopatías, entre otros trastornos cardiovasculares (Romaine y cols., Heart, 2015; de Gonzalo-Calvo y cols., Sci Rep, 2016). La capacidad de ncARN circulantes para predecir futuros eventos adversos cardiovasculares en población general y en pacientes con enfermedad coronaria también ha sido puesta de manifiesto en distintos trabajos (Karakas y cols., Eur Heart J, 2016).
No obstante, la aplicación clínica de los ncARNs circulantes presenta serias limitaciones. En efecto, el número de sujetos incluidos en gran parte de los estudios publicados (en general con tamaños poblaciones menores de 100 sujetos) no permite extraer conclusiones sólidas. La replicación de los resultados actuales en estudios independientes y multicéntricos con grandes tamaños de poblaciones es un paso clave para dilucidar la aplicabilidad clínica real de estas especies moleculares. La implementación de los ncARN circulantes en la rutina clínica también ha sido obstaculizada por dificultades técnicas. La utilización de ensayos automatizados y estandarizados es marginal. Hasta la fecha, la cuantificación de ncARN circulantes implica la utilización de lentos y complicados protocolos. Además, la cuantificación de ncARN parece mostrar gran variabilidad en función de los sistemas de recogida, de almacenamiento, de manipulación y de análisis de la muestra. Es fundamental elaborar directrices globales sobre las prácticas óptimas y procedimientos operativos normalizados a fin de aumentar la coherencia entre los resultados y permitir que los estudios sean comparables y reproducibles.
Independientemente de la necesidad de estudios poblacionales sólidos y de los desafíos técnicos, la comunidad científica tiene grandes expectativas en la aplicación de los ncARN circulantes como herramientas diagnósticas y pronósticas de la enfermedad cardiovascular. Debido a sus características fisiológicas y bioquímicas, el perfil de ncARN circulante podría constituir una herramienta no invasiva que proporcione una huella molecular detallada y precisa del paciente. La introducción de este perfil molecular en la práctica clínica podría traducirse en un enfoque individualizado (de Gonzalo-Calvo y cols., J Am Coll Cardiol, 2016), con importantes beneficios a nivel de calidad de vida para el paciente y de costos sanitarios para los sistemas de salud.
Bibliografía
- Beermann, J, Piccoli, MT, Viereck, J, and Thum, T (2016). Physiol Rev 96, 1297-1325.
- de Gonzalo-Calvo, D, Iglesias-Gutierrez, E, and Llorente-Cortes, V (2017). Rev Esp Cardiol (Engl Ed) 70, 763-769.
- de Gonzalo-Calvo, D, Kenneweg, F, Bang, C, Toro, R, van der Meer, RW, Rijzewijk, LJ, Smit, JW, Lamb, HJ, Llorente-Cortes, V, and Thum, T (2016). Sci Rep 6, 37354.
- de Gonzalo-Calvo, D, Kenneweg, F, Bang, C, Toro, R, van der Meer, RW, Rijzewijk, LJ, Smit, JW, Lamb, HJ, Llorente-Cortes, V, and Thum, T (2016). J Am Coll Cardiol 68, 2914-2916.
- Karakas, M, Schulte, C, Appelbaum, S, Ojeda, F, Lackner, KJ, Munzel, T, Schnabel, RB, Blankenberg, S, and Zeller, T (2016). Eur Heart J 38, 516-523.
- Romaine, SP, Tomaszewski, M, Condorelli, G, and Samani, NJ (2015). Heart 101, 921-928.
- Viereck, J, and Thum, T (2017). Circ Res 120, 381-399.
