Distrofia muscular: Actividades de investigación y avances científicos

El NICHD es una de muchas agencias federales e institutos de los NIH que trabajan para entender la distrofia muscular (MD por sus siglas en inglés).

Avances y actividades del instituto

El Departamento de Biología del Desarrollo y Variación Estructural (DBSVB por sus siglas en inglés) apoya las investigaciones básicas y clínicas sobre el desarrollo normal y anormal, relacionadas con las causas y la prevención de defectos de nacimiento estructurales, así como la capacitación para la investigación en áreas académicas y médicas pertinentes. Entre las áreas de investigación prioritarias del DBSVB están las investigaciones básicas para profundizar la comprensión de los mecanismos bioquímicos, moleculares, biológicos, genéticos y celulares del desarrollo embrionario.

Las investigaciones sobre la MD apoyadas por el DBSVB incluyen trabajos sobre el distroglicano, una proteína que permite a las células nerviosas extenderse en la médula espinal de los mamíferos en desarrollo. Esta investigación ha generado nueva información sobre la MD y la degeneración de los músculos y los nervios asociada a ella, que es causada por mutaciones genéticas vinculadas al distroglicano. (PMID: 23217742en el contenido de Inglés)

El Departamento de Discapacidades Intelectuales y del Desarrollo (IDDB por sus siglas en inglés) del NICHD patrocina la capacitación sobre biología muscular e investigaciones sobre la MD que apunten a prevenir y mejorar las discapacidades intelectuales y del desarrollo relacionadas.

Las investigaciones pasadas y presentes sobre la MD apoyadas por el IDDB incluyen terapias con medicamentos que ayudan a aliviar los síntomas de la MD miotónica, así como varios estudios centrados en la MD de Duchenne (DMD por sus siglas en inglés). Estas incluyen:

  • Estudiar los efectos del tratamiento con glucocorticoides —la atención estándar para la DMD— en el sistema inmunitario para ayudar a los investigadores a comprender mejor por qué el sistema inmunitario bloquea los métodos de corrección genética.
  • Desarrollar una evaluación del recién nacido de dos etapas: medir los niveles de creatina quinasa (CK por sus siglas en inglés) en la sangre y luego realizar una prueba de mutaciones genéticas en niños que se sabe ya tienen niveles de CK altos. Esto ayuda a corregir los falsos positivos y a predecir las mutaciones genéticas de la DMD. (PMID: 22451200en el contenido de Inglés)
  • Aplicación exitosa del salto del exón en caninos. Investigadores genéticos trataron a perros con MD canina vinculada al cromosoma X, que es similar a la DMD en humanos. El "salto del exón" utiliza moléculas sintéticas similares al ADN llamadas antisentido para saltar las partes del gen que impiden la creación de distrofina. Dado que la mutación del gen podría afectar a cualquiera de los 79 exones, y a veces afecta a más de uno a la vez, los científicos crearon un "cóctel" de antisentidos llamado morfolino para garantizar que todas las mutaciones se encuentran cubiertas. Este tratamiento tiene el potencial de beneficiar a entre el 80% y el 90% de los pacientes con DMD.

El apoyo del IDDB a las investigaciones sobre la MD también obtuvo este resultado:

  • Comprender la causa genética de la MD de cinturas (LGMD por sus siglas en inglés)
    Hace ya más de una década, los científicos identificaron una ubicación genética específica asociada con la LGMD. Sin embargo, resultó difícil identificar qué genes específicos estaban involucrados y exactamente cómo actuaban las mutaciones genéticas en el cuerpo en el desarrollo de la LGMD. Los científicos analizaron la información genética detallada de nueve familias afectadas por el tipo más común de LGMD. Los investigadores descubrieron un grupo de mutaciones presentes en las personas con LGMD. Todas estas mutaciones tenían como consecuencia el aumento de un tipo específico de proteína que también se ha visto asociada a otras enfermedades, incluida la enfermedad de Parkinson. El aumento de una forma de esta proteína tenía efectos tóxicos en las células de los músculos, lo que producía algunos de los síntomas de la LGMD. Los investigadores están analizando la posibilidad de desarrollar tratamientos que podrían administrarse en una etapa temprana, antes de que comience el daño de la LGMD. (PMID: 22366786 en el contenido de Inglés)

Además, el Centro Nacional para la Investigación de la Rehabilitación Médica (NCMRR por sus siglas en inglés) del NICHD dirige dos programas que apoyan la investigación sobre las personas con MD.

  • El Programa sobre Trastornos de la Médula Espinal y Musculoesqueléticos y Dispositivos de Ayuda (SMAD por sus siglas en inglés) se centra en desarrollar y apoyar la aplicación de dispositivos para mejorar las interacciones de los pacientes con su entorno y para restablecer o mejorar su capacidad de funcionar en ese entorno. El programa apoya el desarrollo de tecnologías de rehabilitación como las prótesis y las sillas de ruedas, así como la investigación aplicada en modelos biomecánicos y otros temas que tienen como objetivo mejorar la movilidad, la comunicación, la cognición y el control del entorno. Recientemente, los investigadores estudiaron la respuesta de señalización del factor de crecimiento transformante beta (TGFb), una proteína que cumple un papel en el desarrollo de muchas enfermedades, incluidas la enfermedad cardíaca y la MD. Descubrieron que una menor cantidad de señales por parte del TGFb disminuye el funcionamiento defectuoso de músculo esquelético y cardíaco.
  • El Programa de Tecnologías de Rehabilitación y Ciencias de la Conducta (BSRT por sus siglas en inglés) dirige los esfuerzos del NCMRR para apoyar la investigación para el desarrollo de tecnologías de asistencia que apuntan a ayudar a las personas con discapacidades a realizar las actividades cotidianas. La parte de este programa vinculada a las ciencias del comportamiento conceptualiza, inicia y apoya esfuerzos científicos diseñados para hacer avanzar el conocimiento respecto al rol del comportamiento en personas con discapacidades físicas. El área de ingeniería de la rehabilitación de este programa desarrolla y apoya la aplicación de principios de ingeniería y bioingeniería para estudiar la rehabilitación de personas con discapacidades.

Los avances recientes del NCMRR en investigaciones sobre la MD incluyen lo siguiente:

  • La mutación genética lleva a un avance más rápido de la enfermedad en los pacientes con DMD
    La DMD varía sustancialmente en gravedad y respuesta al tratamiento, lo que sugiere que otros genes o factores ambientales pueden modificar los efectos de la DMD. Para explorar esta teoría, los investigadores utilizaron dos grupos diferentes de pacientes con DMD para identificar genes adicionales que hacían aumentar la gravedad de la enfermedad. Descubrieron una mutación en el gen SPP1 que causaba mayor debilidad muscular y un avance más rápido de la enfermedad. De los pacientes sin esta mutación, el 20% aún podía caminar a la edad de 14 años. De aquellos con la mutación, ninguno podía caminar a esa edad. La mutación en elSPP1 ocurre en alrededor del 35% de los pacientes con DMD. Identificarla no sólo ayuda a los investigadores a comprender cómo avanzan la DMD y otras distrofias musculares, sino que también podría ser importante para el desarrollo de tratamientos para la DMD. (PMID: 21178099 en el contenido de Inglés)
  • En modelos de animales con DMD, el losartán a largo plazo redujo la mortalidad y mejoró la función cardíaca
    El losartán, un medicamento utilizado para tratar la presión arterial alta, demostrado mejorar la función y fortaleza muscular en modelos de animales con DMD a corto plazo. El próximo paso lógico era realizar estudios a largo plazo en animales. Además, los estudios previos con animales no han determinado el impacto del losartán en la función cardíaca. Identificar los problemas cardiovasculares es particularmente importante porque la insuficiencia cardíaca es una causa de muerte común en los varones jóvenes con DMD. Los científicos examinaron los efectos a largo plazo del tratamiento con losartán en ratones con DMD y descubrieron que tras un tratamiento a largo plazo con losartán, el 88% de los ratones tratados seguía con vida, comparado con sólo 44% de los ratones que no recibieron el tratamiento. Si bien la función del músculo cardíaco se preservó de manera significativa en los ratones tratados, parecería que no hubo cambios en el peso, la morfología y la función del tejido esquelético. Estos hallazgos sugieren que el losartán podría ser un tratamiento profiláctico importante para la afección cardíaca asociada con la DMD, pero que el medicamento podría no tener un impacto positivo a largo plazo en la enfermedad musculoesquelética asociada a la DMD. (PMID: 21731628 en el contenido de Inglés)
  • Estudio arroja luz sobre tratamiento para la MD
    La MD es causada por mutaciones en genes que codifican un complejo de proteínas asociadas con la distrofina (una proteína involucrada en mantener la integridad de los músculos). Las personas con MD también desarrollan enfermedades del músculo cardíaco, que agrandan el corazón y lo vuelven más rígido de lo normal. Los investigadores han observado que la señalización del TGFb  suele aumentar en las personas y en los animales con MD. Sin embargo, no queda claro si este tipo de señalización del TGFb realmente provoca anomalías en el músculo. Comprender los procesos que contribuyen al daño muscular podría indicar el camino hacia nuevos enfoques de tratamiento. Mediante el uso de una mosca de la fruta genéticamente modificada que desarrolla una disfunción muscular y cardíaca progresiva similar a la MD en humanos, los investigadores estudiaron si la señalización del TGFb conduce al avance de la MD. Descubrieron que la señalización del TGFb ocurría en un lugar inmediatamente adyacente a los sitios donde se producía una lesión muscular vinculada al ejercicio físico. Al disminuir genéticamente la señalización, los investigadores pudieron disminuir el mal funcionamiento del músculo esquelético y cardíaco. Este estudio sugiere que los científicos deben explorar la posibilidad de desarrollar tratamientos dirigidos a las vías de señalización del TGFb. (PMID: 21138941 en el contenido de Inglés)

Otros avances y actividades

El NICHD también trabaja de manera activa en los siguientes proyectos vinculados a la investigación de la MD:

  • El objetivo de los Centros de Investigación Cooperativa sobre la Distrofia Muscular Paul D. Wellstone (MDCRC por sus siglas en inglés), apoyados a través del IDDB, es promover la traducción de nuevos hallazgos científicos y desarrollos tecnológicos en nuevos tratamientos para la MD. El NICHD financia dos de los MDCRC, uno en el Instituto de Investigación del Hospital Infantil Nacional y otro en el Instituto de Investigación Biomédica. El IDDB también financia oportunidades para programas de desarrollo profesional dirigidos a investigadores junior afiliados a los MDCRC financiados por el NICHD. Actualmente, tres programas de desarrollo profesional ofrecen apoyo a los investigadores dedicados a la MD para la investigación en laboratorio y la investigación orientada al paciente, con el objetivo de aumentar la cantidad de investigadores y la calidad de la investigación y la capacitación. 

    Los hallazgos recientes de estudios de células musculares de ratones y humanos indican que un medicamento, el dantroleno, puede amplificar la efectividad de los nuevos medicamentos que actualmente se están estudiando en ensayos clínicos para tratar la DMD, al aumentar los niveles de distrofina. (PMID: 23241744)
  • El Banco de Tejidos Cerebrales y Otros Tejidos para Trastornos del Desarrollo del NICHD en el contenido de Inglés Notificaciόn de salida apunta a lograr avances en la investigación de los trastornos del desarrollo, entre ellos la MD. El objetivo de este banco de tejidos humanos es recoger, almacenar y distribuir de forma sistemática tejidos cerebrales y otros tejidos para las investigaciones dedicadas a mejorar la comprensión, el cuidado y el tratamiento de personas con trastornos del desarrollo. El banco tiene un sitio web independiente para donantes de tejido y sus familias, así como un registro de donantes.
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