Identifican una enzima que podría ser clave para un nuevo tratamiento contra la enfermedad de Huntington

Científicos del Instituto de Cerebro y Mente de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) han identificado una enzima que puede desempeñar un papel central en el desarrollo de una nueva ruta de tratamiento para la enfermedad de Huntington.

El Huntington es un desorden cerebral progresivo y agresivamente debilitante que causa movimientos incontrolados, problemas psicológicos y pérdida de conocimiento. Está causado por una mutación en el gen que codifica la proteína huntingtina, causando que construya una cola anormalmente larga del aminoácido glutamina. Esta cola impide que la huntingtina se doble correctamente y como resultado se agrega dentro de las neuronas del cerebro, y eventualmente las mata.

La enfermedad afecta a cientos de miles de personas en el mundo, y como enfermedad «autosómica dominante», una persona solo necesita una copia del gen mutante de la huntingtina para desarrollar la enfermedad. Los científicos, tanto del mundo académico como de la industria, están explorando diferentes enfoques para hacer frente a la enfermedad. La estrategia más popular es reducir los niveles de huntingtina o inhibir su agregación, o una combinación de ambas. La forma de hacerlo es o bien silenciar el gen de la huntingtina o bien activar los mecanismos celulares que promueven la degradación de la propia proteína.

Ahora, estos científicos han identificado una nueva enzima que hace ambas cosas. La enzima, llamada TBK1 , desempeña un papel central en la regulación de la degradación y la eliminación de la proteína huntingtina e introduce modificaciones químicas que bloquean su agregación. «Creemos que esto representa un objetivo viable para el desarrollo de un posible tratamiento de la enfermedad de Huntington», apunta uno de los autores, Hilal Lashuel.

La enzima TBK1 es una cinasa. En la célula, las cinasas son enzimas que añaden grupos de fosfato a varias biomoléculas como las proteínas o el ADN. En el mundo de la célula, los grupos de fosfato son portadores de energía, por lo que añadir uno esencialmente enciende la molécula receptora.

Estudios anteriores han demostrado que la adición artificial de grupos de fosfato a la huntingtina puede impedir que se agregue y cause la enfermedad de Huntington. «Sin embargo, para explorar el potencial terapéutico de la fosforilación, necesitábamos identificar las quinasas naturales que hacen el trabajo dentro de la célula. Después de examinar cientos de quinasas, nos entusiasmó identificar TBK1 , porque hacía el trabajo con alta especificidad y eficiencia», señala Lashuel.

Los investigadores descubrieron que, cuando la TBK1 añade un grupo de fosfato en cualquier lugar de los primeros 17 aminoácidos de la huntingtina, inhibe su capacidad de agregación. Este fue el caso tanto de la versión normal como de la versión mutada de la huntingtina. Además, el aumento de los niveles de TBK1 en las células conduce a la sobrefosforilación de un aminoácido específico (una serina) en la cadena de la huntingtina. Esto estabiliza la proteína y evita que se agregue.

Por último, se descubrió que TBK1 también indicaba a la célula que degradara y limpiara la huntingtina antes de que se agregara. Esto reduce los niveles generales de huntingtina, lo que resulta en la reducción de la formación de agregados dentro de la célula.

Animados por sus hallazgos, los científicos pasaron a un modelo animal de la enfermedad de Huntington: el gusano C. elegans . Lo que encontraron corroboró sus datos anteriores: la sobreexpresión de la quinasa TBK1 protegida contra la toxicidad de la huntingtina mutante en el gusano, previniendo el desarrollo de la enfermedad de Huntington. Los investigadores obtuvieron resultados similares en las neuronas cultivadas.