Nuevos biomarcadores para la evaluación de enfermedades renales.

Uso de una combinación de metabolitos que comprende al menos dos aminoácidos,

al menos dos acilcarnitinas y al menos dos aminas biogénicas, como conjunto de biomarcadores para evaluar la enfermedad renal en una muestra de sangre.

Nuevos biomarcadores para la evaluación de enfermedades renales

Campo técnico

La presente invención se refiere al uso de biomarcadores específicos para la evaluación de enfermedades renales que son más sensibles a los cambios patológicos en el riñón, especialmente en el estadio inicial de la enfermedad o daño. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la evaluación de enfermedades renales en un sujeto mamífero.

Antecedentes de la técnica

La metabolómica es una medición cuantitativa exhaustiva de compuestos de bajo peso molecular que cubre sistemáticamente los metabolitos clave, lo que representa el intervalo completo de las rutas del metabolismo intermediario. En una estrategia de sistemas biológicos esta proporciona una lectura funcional de cambios determinados por el mapa genético, regulación, abundancia y modificación de proteínas e influencia ambiental. La capacidad para analizar matrices grandes de metabolitos extrae información bioquímica que refleja criterios de valoración funcionales reales de acontecimientos biológicos manifiestos, mientras que las tecnologías genómicas funcionales como la transcriptómica y la proteómica, aunque de gran valor, indican simplemente la posible causa de la respuesta fenotípica. Por tanto, no pueden predecir necesariamente los efectos de los fármacos, la respuesta toxicológica o el estado de la enfermedad a nivel fenotípico a no ser que se añada una validación funcional.

La metabolómica zanja esta falta de información describiendo en particular dicha información funcional ya que las diferencias de metabolitos en los fluidos biológicos y tejidos proporcionan la relación más próxima con las diversas respuestas fenotípicas. Huelga decir que estos cambios en el fenotipo bioquímico son de interés directo para las industrias farmacéuticas, de biotecnología y sanitarias una vez que la tecnología apropiada permite la exploración más rentable y la integración de esta información.

En general, el fenotipo no está previsto necesariamente por el genotipo. La distancia entre genotipo y fenotipo está cubierta por muchas reacciones bioquímicas, cada una con dependencias individuales de diversas influencias, que incluyen fármacos, nutrición y factores ambientales. En esta cadena de biomoléculas desde los genes al fenotipo, los metabolitos son las moléculas cuantificables con la relación más próxima al fenotipo. Muchos estados fenotípicos y genotípicos, como una respuesta tóxica a un fármaco o la prevalencia de una enfermedad se pronostican por diferencias en las concentraciones de metabolitos de importancia funcional dentro de los fluidos biológicos y tejidos.

La enfermedad renal crónica (ERC) supone una pérdida progresiva de la función renal en los túbulos y en los glomérulos, normalmente irreversible. La ERC es un problema de salud pública a nivel mundial, con 40 complicaciones como insuficiencia renal, enfermedad cardiovascular y muerte prematura. La ERC puede aparecer por diversas razones, aunque una razón principal es una complicación debido a diabetes mellitus de tipo 2 denominada nefropatía diabética (ND) . En Europa, hay aproximadamente 22, 3 millones de personas que padecen diabetes y el 94, 9% de estas sufren diabetes de tipo 2, la causa principal de enfermedad renal en estadio terminal (ERET) en la mayoría de los países industrializados de Europa (Ha H. y col. 2008) . Un tercio de los pacientes con 45 ERET son diabéticos (Wolf G. y Ritz E., 2003) y los datos recientes muestran un aumento epidemiológico de la ERET en pacientes con diabetes de tipo 2, lo más probablemente debido a mejores tratamientos para la hipertensión y para la cardiopatía coronaria, lo que hace que la mayoría de los pacientes sobrevivan lo suficiente como para desarrollar nefropatía y ERET (Sampenis Ch. 2008) . En EE. UU., se prevé que el coste anual para el tratamiento de La ERET aumente a más del doble entre 1995 y 2010, de 11 800 a 28 300 millones de dólares americanos. Los 50 factores económicos no se han estudiado de forman tan exhaustiva en Europa (Massi-Benedetti M &CODE-2 Advisor y Board 2002) aunque en el coste del estudio de diabetes de tipo 2 (CODE-2) se evaluó el impacto de las complicaciones diabéticas sobre el coste del tratamiento de la diabetes. En el estudio se mostró que un paciente sin complicaciones tenía unos costes médicos anuales de aproximadamente 1505 ⬠en comparación con un paciente con complicaciones microvasculares que tenía unos gastos médicos anuales de 2563 â¬, lo que supone un aumento 55 del 70% (Williams R y col. 2002) . La revista médica independiente líder mundial concluyó recientemente un estudio a largo plazo en el que se incluyó prácticamente a medio millón de adultos y en el que se demostró que prácticamente todos los sujetos desconocían su enfermedad hasta los estadios finales de la ERC. Puesto que se pensó que la ERC era tratable y podía prevenirse en los estadios iniciales (Wen CP y col. 2008) una detección precoz podría aliviar las complicaciones de los pacientes con diabetes de tipo 2 y reducir los costes de la atención sanitaria tanto

de los sistemas de salud pública como de los propios pacientes.

Los riñones realizan varias funciones para mantener una función adecuada del organismo, p. ej., eliminando mediante filtración los residuos y las toxinas, manteniendo la homeostasis y produciendo hormonas. Para 5 mantener esta función renal apropiada, tiene que regularse la velocidad con la que la sangre se filtra a través de la membrana glomerular en el riñón. Se necesita una tasa de filtración glomerular (TFG) alta para mantener niveles extracelulares de agua y solutos estables y óptimos (Boron WF y Boulpaep EL. 2003) . La TFG se calcula a partir del aclaramiento de la creatinina sérica, edad, étnica y género y se usa para dividir las ERC en cinco estadios, donde el último es la enfermedad renal en estadio terminal (ERET) y es necesario recurrir a diálisis o trasplante para sobrevivir. Ahora es bien sabido que cuanto antes se diagnostique y trate la disfunción renal, mayores son las probabilidades de conservar las nefronas restantes y reducir de ese modo la progresión.

Entre los marcadores convencionales para evaluar y diagnosticar la enfermedad renal se incluyen la TFG, la creatinina y la albúmina.

La TFG, tras un aumento en el estadio más inicial, se reduce antes de que aparezca ningún síntoma. Entre las desventajas de la medición de la TFG se incluyen su alto coste y la incompatibilidad con una monitorización analítica de rutina. La creatinina sérica es, como se mencionó anteriormente, el marcador utilizado con mayor frecuencia para calcular la TFG, aunque se ha propuesto la cistatina C como marcador más sensible que puede detectar incluso una reducción ligera de la TRG (Herget-Rosenthal S y col. 2007) . Una desventaja es que no existe procedimiento de referencia o material de calibración uniforme para la cistatina C y suponen limitaciones adicionales el efecto de la disfunción tiroidea de dosis de glucocorticoides altas y, potencialmente, la presencia de enfermedades cardiovasculares sobre los niveles de cistatina C. Debido a las limitaciones de estos marcadores individuales, no se sugiere confiar por completo en la TFG estimada para tomar decisiones clínicas concretas.

Aparte de la enfermedad renal, la edad es el segundo factor principal que influye sobre la TFG. Por tanto, una ligera disminución de la TFG no siempre puede ser debida a daño renal sino a la edad. También, no siempre la reducción de la TFG se debe a una enfermedad renal crónica. La medición de la TFG también se considera inconveniente y, por tanto, la función renal normalmente se estima mediante la concentración de creatinina sérica.

La creatinina sérica se ha utilizado durante mucho tiempo para detectar alteraciones en la enfermedad renal y también para calcular la TFG (Star R y col. 2002) . La creatinina es un producto de degradación del fosfato de creatinina por el metabolismo muscular (Barr DB. y col. 2005) y la cantidad de esta formada cada día depende de la masa muscular, aunque las concentraciones plasmáticas son bastante estables en un individuo. La concentración de creatinina sérica se ve afectada por factores como la edad, el sexo, la raza y el tamaño corporal y, por tanto, normalmente se implementa la medida del aclaramiento de la creatinina. El aclaramiento de creatinina de un organismo se realiza a través de la filtración glomerular en los riñones, pero la creatinina también se secreta de forma activa a partir de la sangre en los túbulos. Esta tasa depende de factores genéticos y biológicos como el sexo y la edad y lleva a una sobreestimación del 15-20% de la TFG. Por tanto,... [Seguir leyendo]

1. Uso de una combinación de metabolitos que comprende al menos dos aminoácidos, al menos dos acilcarnitinas y al menos dos aminas biogénicas, como conjunto de biomarcadores para evaluar la enfermedad renal 5 en una muestra de sangre.

2. Un procedimiento para evaluar la enfermedad renal en un sujeto mamífero que comprende medir en la muestra de sangre obtenida del sujeto la cantidad de al menos dos aminoácidos, de al menos dos acilcarnitinas y de al menos dos aminas biogénicas.

3. El procedimiento según la reivindicación 2 que además comprende determinar en la muestra biológica el cociente de un producto/sustrato con respecto a una reacción enzimática, preferiblemente el cociente DMAS/arginina, el cociente citrulina/arginina, el cociente ornitina/arginina y/o el cociente sulfóxido de metionina/metionina.

4. El procedimiento según la reivindicación 2 y/o la reivindicación 3 en el que los aminoácidos se seleccionan a partir de la tabla 1, las acilcarnitinas se seleccionan a partir de la tabla 2 y las aminas biogénicas se seleccionan a partir de la tabla 3, como se indica en la memoria descriptiva, respectivamente.

5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 que además comprende determinar en la muestra biológica la cantidad de uno o más metabolitos seleccionados a partir del grupo de poliaminas, fosfatidilcolinas, mono y oligosacáridos reducidos, esfingomielinas, eicosanoides, ácidos biliares e intermediarios del metabolismo energético.

6. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que los aminoácidos se seleccionan a partir de Cit, Phe, Asn, Trp, His, Orn, Tyr, Met, Ala, Arg, Thr, Lys, Gln, Ser, Val, Glu y Pro, las acilcarniticas se seleccionan a partir de CO, C5-DC (C6-OH) , C5:1-DC, C8, C9, C10, C10:1, C14:1 y C 18:1, las aminas biogénicas se seleccionan a partir de MetSO, creatinina, DMAS, DMAA, DMA total y serotonina, y los cocientes se seleccionan a partir del cociente DMAS/arginina, el cociente citrulina/arginina, el cociente

ornitina/arginina y/o el cociente sulfóxido de metionina/metionina.

7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que la determinación se basa en un procedimiento analítico cuantitativo, preferiblemente cromatografía, espectroscopía y espectrometría de masas.

8. El procedimiento según la reivindicación 7, en el que la cromatografía comprende CG, CL, HPLC y UPLC; la espectroscopia comprende UV/Vis, IR y RMN, y la espectrometría de masas comprende ESI-QqQ, ESI-QqTOF, MALDI-QqQ, MALDI-QqTOF y MALDI-TOF-TOF.

9. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en el que la enfermedad renal es enfermedad renal crónica (ERC) , preferiblemente nefropatía diabética (ND) .