ES2251977T3 - Diagnostico de riesgo de una persona de desarrollar retinopatia diabetica. - Google Patents
Diagnostico de riesgo de una persona de desarrollar retinopatia diabetica.Info
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Abstract
Un método para diagnosticar la susceptibilidad de una persona diabética a tener un riesgo aumentado de desarrollo de retinopatía diabética, método que comprende determinar si dicho sujeto presenta un polimorfismo en la parte peptídica señal del preproNPY humano, polimorfismo que comprende la sustitución de la leucina de la posición 7 por prolina en la parte peptídica señal de dicho preproNPY, polimorfismo que es indicativo de un riesgo aumentado de desarrollo de retinopatía diabética.
Description
Diagnóstico del riesgo de una persona de
desarrollar retinopatía diabética.
Este invento se refiere a métodos para
diagnosticar la susceptibilidad de una persona diabética a tener un
riesgo aumentado de desarrollo de una retinopatía diabética. El
invento se refiere además a métodos para el tratamiento de personas
a las que se ha diagnosticado un riesgo aumentado de desarrollo de
dicha enfermedad, con objeto de prevenir el desarrollo de dicha
enfermedad. El invento concierne también a métodos para investigar o
explorar productos farmacéuticos u objetos genéticos útiles en el
tratamiento de dicha enfermedad, usando un modelo animal que incluye
un animal transgénico.
El neuropéptido Y (NPY) es un miembro de la
familia de los polipéptidos pancreáticos y un neuromodulador que es
considerablemente secretado por neuronas de los sistemas nerviosos
central y periférico, y es el péptido más abundante en el cerebro y
el corazón (1-4). El NPY es el neuropéptido
orexígeno más potente y puede ejercer una acción inhibidora tónica
sobre la señal de saciedad mediada por leptina
(2-3,5). El NPY estimula la secreción de insulina
(6) y la absorción de glucosa provocada por insulina en ratas
normales (7). Por contraste, la insulina y el factor II de
crecimiento similar a la insulina suprimen la liberación
hipotalámica de NPY (8). En modelos animales de obesidad y diabetes
de tipo 2, una actividad potenciada de neuronas NPY debida a una
resistencia hipotalámica de la inhibición de insulina puede
contribuir a hiperfagia, gasto energético reducido y obesidad (9).
Además, el NPY participa en el control sobre el eje
hipotalámico-hipofisario-suprarrenal
(100). En el sistema cardiovascular, el NPY es un vasoconstrictor,
inhibe la liberación de norepinefrina y potencia la respuesta a
norepinefrina (11). Es interesante que, en la diabetes experimental,
se ha mostrado que las respuestas cardiorrespiratorias al NPY están
alteradas (12-13). Además, el NPY puede tener
propiedades angiogénicas (4) que podrían potenciar el desarrollo de
aterosclerosis. Los muy difundidos efectos del NPY son mediados por
diversos subtipos diferentes de receptores de NPY (14). Los
inventores identificaron muy recientemente un polimorfismo de
leucina7 a prolina7 (Leu7/Pro) bastante común (15). Se halló que
este polimorfismo estaba asociado con niveles séricos
significativamente mayores de colesterol LDL y total,
particularmente en sujetos obesos, en dos poblaciones de estudio
finesas y una holandesa independientes. Además, en una de estas
poblaciones, los niveles de apolipoproteína B estaban elevados en
sujetos no diabéticos con polimorfismo Leu7/Pro (15). Aunque no se
conoce actualmente la ligazón bioquímica y fisiológica entre el
metabolismo del colesterol y el NPY, el polimorfismo Leu7/Pro del
gen NPY debería ser considerado como un nuevo marcador genético de
los niveles elevados de colesterol en sujetos obesos.
En ``Archives of Ophthalmology'', 1.996, volumen
114, páginas 1079-1084, se sugiere que el nivel
elevado de colesterol sérico está asociado con el riesgo de exudados
duros, los cuales, a su vez, están asociados con la pérdida de
visión de los pacientes diabéticos con retinopatía diabética. No se
indica correlación alguna entre el polimorfismo del gen NPY y la
retinopatía diabética.
De acuerdo con un aspecto, el invento trata de un
método para diagnosticar la susceptibilidad de una persona diabética
a tener un riesgo aumentado del desarrollo de una retinopatía
diabética, método que comprende determinar si dicho sujeto presenta
un polimorfismo en la parte peptídica señal del preproNPY humano,
polimorfismo que comprende la sustitución de la leucina de la
posición 7 por prolina en la parte peptídica señal de dicho
preproNPY, polimorfismo que es indicativo de un riesgo aumentado del
desarrollo de una retinopatía diabética.
De acuerdo con otro aspecto, el invento se
refiere al uso de un agente destinado a modular la síntesis, la
liberación o el metabolismo del NPY endógeno, o a interaccionar de
un modo específico en sitios diana de NPY modulando los efectos de
NPY con proteínas receptoras de NPY específicas, en la fabricación
de una preparación farmacéutica para tratar a una persona diabética
a la que se ha diagnosticado un riesgo aumentado del desarrollo de
retinopatía diabética de acuerdo con la reivindicación 1, para la
prevención del desarrollo de la retinopatía diabética, agente que es
una molécula medicinal que interacciona específicamente con un
receptor Y1-Y5, o un oligonucleótido antisentido
complementario del mRNA del NPY mutado.
De acuerdo con un tercer aspecto, el invento se
refiere al uso de un agente adecuado para uso en una específica
terapia génica destinada a reparar la secuencia de NPY mutada, en
que la mutación comprende la sustitución de la leucina de la
posición 7 por prolina en la parte peptídica señal del preproNPY, en
la fabricación de una preparación farmacéutica para tratar a una
persona diabética a la que se ha diagnosticado un riesgo aumentado
del desarrollo de retinopatía diabética de acuerdo con la
reivindicación 1, para la prevención del desarrollo de la
retinopatía diabé-
tica.
tica.
De acuerdo con un cuarto aspecto, el invento se
refiere a un método para investigar o explorar productos
farmacéuticos útiles en el tratamiento de la retinopatía diabética
usando un modelo animal que incluye un animal transgénico, en el que
el animal es un animal no humano, que lleva una secuencia de DNA
humana que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica un
prepro-neuropéptido Y (preproNPY) o una parte de la
misma que codifica un péptido NPY humano maduro, en el que el
aminoácido leucina de la posición 7 de la parte peptídica señal de
dicho preproNPY i) está inalterado o ii) ha sido sustituido por
prolina.
De acuerdo con un quinto aspecto, el invento se
refiere a un método para investigar o explorar productos
farmacéuticos útiles en el tratamiento de la retinopatía diabética
usando un modelo animal que incluye un animal transgénico, en el que
el animal es un animal no humano que lleva una secuencia de DNA que
comprende una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia de
NPY de ratón por lo demás normal o una parte de la misma que
codifica un péptido NPY maduro de ratón, pero en que la secuencia de
nucleótidos que codifica el péptido señal de ratón está sustituida
por una secuencia peptídica señal humana que codifica el péptido
señal humano normal o mutado.
La Figura 1a ilustra esquemáticamente la
estructura molecular del gen NPY humano, el péptido preproNPY y el
péptido NPY maduro;
La Figura 1b muestra la secuencia de nucleótidos
del gen NPY humano. Las letras de caja alta indican secuencias
exónicas y las letras de caja baja secuencias intrónicas. Entre
paréntesis se indican los números de acceso del Genbank. La flecha
muestra la posición en que la timidina (T) del gen normal está
sustituida por citosina (C) para originar el gen mutante. La
secuencia subrayada del exón 2 es la secuencia que codifica el
péptido señal de 28 aminoácidos (el exón 1 es la ID. SEC. nº 1, el
exón 2 es la ID. SEC. nº 2, el exón 3 es la ID. SEC. nº 3, y el exón
4 es la ID. SEC. nº 4); y
La Figura 1c muestra la secuencia de nucleótidos
del mRNA de preproNPY humano (ID. SEC. nº 5, con la secuencia
proteica expuesta en la ID. SEC. nº 6). La flecha muestra la
posición en que la timidina (t) del mRNA normal está sustituida por
citosina (c) para originar el mRNA mutante.
El neuropéptido Y (NPY) es un neurotransmisor de
36 aminoácidos muy presente en los sistemas nerviosos central y
periférico. El NPY ejerce múltiples acciones, las cuales controlan
el equilibrio energético corporal y la función cardiovascular. Los
inventores han demostrado recientemente que los sujetos que tienen
Pro7 en el péptido señal de NPY presentan mayores niveles séricos de
colesterol y apolipoproteína B en comparación con los individuos que
tienen la secuencia peptídica señal de tipo silvestre (Leu7/Leu7).
El presente invento se basa en un estudio sobre la asociación del
polimorfismo de Leu7 a Pro del gen NPY con el grosor de la
íntima-media (IMT; del inglés,
intima-media-thickness) de la carótida común,
evaluado por ultrasonografía transversal procedente del estudio de
seguimiento de 10 años de pacientes a quienes se había diagnosticado
recientemente diabetes de Tipo 2 (81 pacientes, 41 varones, 67,1
años de edad media) y de sujetos no diabéticos (105 sujetos, 48
varones, 65,5 años de edad media), a quienes se había determinado el
genotipo relativo al polimorfismo Leu7Pro en el gen preproNPY. La
frecuencia portadora de la sustitución Pro7 era 9,9% en los
pacientes diabéticos y 14,3% en los sujetos testigo (p = 0,360). El
IMT medio de la carótida común era 1,04 \pm 0,02 en los sujetos
no diabéticos sin polimorfismo Leu7Pro y 1,14 \pm 0,04 mm en
aquellos con él (p = 0,156), y 1,18 \pm 0,03 y 1,58 \pm 0,21 mm
(p = 0,004), respectivamente, en los pacientes diabéticos. En el
análisis de la covarianza del grupo entero, el IMT medio de la
carótida común estaba independientemente asociado con el
polimorfismo Leu7Pro (F = 5,165, p = 0,024). El modelo incluía edad,
sexo, diabetes, enfermedad macrovascular clínica, hábito de fumar,
presión sanguínea sistólica y colesterol-LDL.
Además, los pacientes diabéticos que tenían Pro7 en preproNPY
presentaban retinopatía diabética significativamente más a menudo (p
= 0,04) en comparación con los pacientes con el genotipo Leu7/Leu7.
El presente estudio indica que la presencia de sustitución Pro7 en
el preproNPY está acusadamente asociada con una ateroesclerosis
aumentada de carótida en sujetos diabéticos y no diabéticos, incluso
después del ajuste relativo a factores de riesgo conocidos. Además,
ésta es la primera evidencia de que Pro7 en el preproNPY aumenta el
riesgo de que pacientes diabéticos de tipo 2 desarrollen una
retinopatía diabética.
La secuencia de DNA o el péptido señal mutante o
dicho péptido asociado con cualquier otro producto de escisión de
preproNPY puede ser usado para la exploración de un sujeto con
objeto de determinar si dicho sujeto es un portador de un gen NPY
mutante.
La determinación puede ser llevada a cabo como un
análisis de DNA de acuerdo con métodos bien conocidos, los cuales
incluyen la secuenciación directa de DNA de los genes NPY normal y
mutado, la multiplicación específica de alelo usando la reacción en
cadena de la polimerasa (PCR; del inglés, polymerase
chain reaction), que permite la detección de la
secuencia de NPY normal o mutada, y la detección indirecta del gen
NPY normal o mutado mediante diversos métodos de biología molecular
que incluyen, por ejemplo, el método del polimorfismo de la
conformación de las cadenas sencillas (SSCP; del inglés,
single stranded conformation
polymorphism)-PCR y la electroforesis en gel
con gradiente desnaturalizante (DGGE; del inglés, denaturing
gradient gel electrophoresis). La determinación
del gen NPY normal o mutado puede ser también realizada usando el
método del polimorfismo de la longitud de los fragmentos de
restricción (RFLP; del inglés, restriction fragment
length polymorphism), el cual es particularmente
adecuado para determinar el genotipo de un gran número de
muestras.
La determinación puede ser llevada también a cabo
a nivel del RNA analizando el RNA expresado a nivel tisular usando
diversos métodos. Pueden diseñarse sondas específicas de alelo para
la hibridación. La hibridación puede realizarse, por ejemplo, usando
la transferencia Northern, el ensayo de protección frente a la RNasa
o métodos de hibridación in situ. El RNA procedente del gen
NPY normal o mutado puede ser también analizado convirtiendo primero
el RNA tisular en cDNA y multiplicando luego el cDNA mediante un
método de PCR específica de alelo y llevando a cabo el análisis como
para DNA genómico, como se mencionó anteriormente.
Alternativamente, la determinación puede ser
llevada a cabo como un inmunoensayo en que una muestra es puesta en
contacto con un anticuerpo capaz de unirse al péptido señal o a
dicho péptido asociado con cualquier otro producto de escisión de
preproNPY.
Los anticuerpos pueden ser generados contra
preproNPY normal o mutado o, más específicamente, contra la parte
peptídica señal normal o mutada del NPY. La producción de
anticuerpos puede realizarse in vivo en animales
experimentales para obtener anticuerpos policlonales, o in
vitro usando líneas celulares para obtener anticuerpos
monoclonales.
Una persona diabética a la que se ha
diagnosticado un riesgo aumentado del desarrollo de retinopatía
diabética puede ser tratada para la prevención del desarrollo de
dicha enfermedad al administrar a dicho sujeto una cantidad eficaz
de un agente que contrarresta la influencia del gen NPY mutado. Esto
puede realizarse mediante una específica terapia génica destinada a
reparar la secuencia de NPY mutada, o mediante la administración de
farmacoterapias que están destinadas a modular la síntesis, la
liberación o el metabolismo del NPY endógeno, o a interaccionar de
un modo específico en sitios diana de NPY modulando los efectos de
NPY con proteínas receptoras de NPY específicas. Actualmente se han
clonado y caracterizado cinco subtipos diferentes de receptores de
NPY (receptores Y1-Y5) y se han sintetizado
moléculas medicinales que interaccionan específicamente con estos
receptores de NPY [L. Ny y L. Grundemar, Neuroscience Letters
(1.997), 221 (2,3), 113-116]. La farmacoterapia
descrita no sólo se limita a estos receptores o mecanismos
mencionados, sino que abarca también otros receptores de NPY y
mecanismos relacionados por descubrir que incluyan la secreción de
NPY.
Contrarrestar la influencia del gen NPY mutado en
un paciente usando una terapia antisentido o un cambio o reemplazo
génico incluye la corrección específica de la mutación relacionada
con la enfermedad o la inactivación, dirigida al sitio, del alelo
mutante por recombinación homóloga.
La terapia antisentido se refiere a métodos
destinados a alterar la traducción por medio de interacciones
directas con RNA mensajero (mRNA) diana. Esto puede ser llevado a
cabo aplicando un oligonucleótido específico, que forma pares de
bases de Watson-Crick con el RNA mensajero cuya
función se va a impedir. La inhibición de la expresión génica
mediante un oligonucleótido antisentido depende de la capacidad del
oligonucleótido antisentido para unirse a una secuencia de mRNA
complementaria y evitar la traducción del mRNA. Utilizando una
estrategia basada en oligonucleótidos (Giles et al., 1.995;
Schwab et al., 1.994; Yoon et al., 1.996), es posible
corregir una sola base mutante de un gen. Basta un oligonucleótido
corto, de 7 u 8 bases, para obtener una actividad y una
especificidad antisentido, las cuales dependen en gran medida de las
secuencias flanqueadoras del RNA diana. Debería bastar la unión para
activar una unión estable y una escisión mediada por RNasa H.
Los presentes inventores están contrarrestando la
influencia del gen NPY mutado usando un pequeño oligonucleótido
específico de alelo, el cual incluye la secuencia de la parte
mutada: ...cga ct/cg ggg... (base mutada marcada en letra negrita).
Esto puede ser llevado a cabo usando oligonucleótidos de diferentes
longitudes, pero todos los cuales reconocen la secuencia de la base
mutada. De acuerdo con la prevista estructura secundaria de los
mRNAs de preproNPY (Figuras 1 y 2), la mejor secuencia diana es
entre -9 y +2 bases a un lado y otro de la mutación, es decir, la
secuencia que se dirige a 3'-ac aag cga ctg
g-5'. Esta secuencia contiene "bulbos", los
cuales son conocidos por potenciar la unión del oligonucleótido al
mRNA diana.
Es posible usar oligonucleótidos no modificados,
pero, para aumentar su estabilidad, resistencia a nucleasas y
penetración en el núcleo, pueden usarse diversas modificaciones del
oligonucleótido. Se ha sintetizado un número relativamente grande de
pirimidinas modificadas, principalmente en puntos
C-2, C-4, C-5 y
C-6, pirimidinas que se han incorporado a
nucleótidos. También pueden sintetizarse compuestos análogos de
purina e incorporarse a oligonucleótidos. La posición 2' del resto
de azúcar, el anillo de pentofuranosa, es sustituida con grupos
metoxilo, propoxilo, O-alcoxilo o metoxietoxilo. Se
ha construido un nueva cadena principal para oligonucleótidos en
que que se sustituye el fosfato o la unidad de
azúcar-fosfato, tales como
oligonucleótidos-fosfotioato modificados con
C-5 propinilpirimidina. También pueden usarse
oligonucleótidos quiméricos con extremos 5' y 3' modificados con
enlaces internucleótidos, tal como metilfosforotioato, fosfodiéster
o metilfosfonato. Una técnica relativamente nueva se basa en
oligonucleótidos LNA (ácido nucleico bloqueado; del inglés,
locked nucleic acid) conformacionalmente
restringidos y ácidos nucleicos peptídicos. Las ribozimas
biodiseñadas son estructuralmente diferentes, pero su especificidad
también depende del reconocimiento de la secuencia de mRNA
específica.
Mediante las técnicas de reemplazo génico o
cambio génico se inactiva la secuencia génica mutada y se introduce
una corregida. Esto puede ser llevado a cabo transfectando un gen
exógeno con la secuencia de codificación normal y bloqueando la
secuencia de codificación mutante con un oligonucleótido
antisentido. También podría usarse una técnica consistente sólo en
introducir una secuencia normal corregida sin alterar la secuencia
mutada. Esto podría usarse en células heterocigotas, es decir,
células que llevan un alelo normal y un alelo mutado, para dar lugar
a una sobrexpresión de alelos normales. También podrían tratarse
células mutantes homocigotas para dar lugar a un efecto positivo
dominante, es decir, el alelo normal se expresa en mayor grado que
el alelo mutante.
La influencia de la secuencia de NPY mutada sobre
la función del gen NPY puede ser investigada en animales
transgénicos. Puede generarse un animal transgénico usando una
metodología de recombinación homóloga específica. Tanto la secuencia
normal como la mutada del péptido señal de NPY humano [o cualquier
secuencia de DNA que comprenda una secuencia de nucleótidos que
codifica un prepro-neuropéptido Y (preproNPY) o una
parte de la misma que codifica la secuencia de aminoácidos del
péptido NPY maduro humano o maduro de ratón, en el que i) el
aminoácido leucina de la posición 7 de la parte peptídica señal de
dicho preproNPY ha sido sustituido por prolina o ii) el aminoácido
leucina de la posición 7 de la parte peptídica señal de dicho
preproNPY está inalterado] se introducirán en la secuencia del gen
NPY para reemplazar la secuencia peptídica señal endógena. Bajo
estas condiciones, el gen NPY endógeno actúa por lo demás
normalmente, pero la síntesis del preproNPY es regulada por la
secuencia normal o mutada del péptido señal del NPY humano. Este
modelo transgénico puede ser utilizado para investigar de una manera
muy específica la importancia fisiológica del gen NPY mutado. Además
proporcionará un modelo preclínico ideal para investigar y explorar
nuevas moléculas medicinales, las cuales se crean para modificar la
influencia del gen NPY mutado.
El invento se describe con mayor detalle mediante
los experimentos siguientes.
Parte
experimental
Este estudio era una análisis transversal del
examen de 10 años de una cohorte de pacientes con diabetes de Tipo 2
y sujetos testigo no diabéticos, seguido desde el momento del
diagnóstico, como se describió previamente con detalle
(16-22). En resumen, el estudio original comprendía
133 pacientes con diabetes de Tipo 2 recién diagnosticada, con una
edad de 45 a 64 años, y 144 sujetos testigo no diabéticos
aleatoriamente seleccionados del registro de la población. El
estudio de referencia se llevó a cabo durante los años
1.979-81, y todos los sujetos fueron recogidos de
una zona definida de Finlandia Oriental (16). Todos los sujetos
fueron invitados a los exámenes de seguimiento de 5 y 10 años
durante los años 1.985-86 (17) y
1.991-92 (18-19), respectivamente.
Durante el seguimiento de 10 años murieron 36 (27%) pacientes
diabéticos y ocho (6%) sujetos no diabéticos, principalmente a causa
de enfermedades cardiovasculares (18). En el examen de 10 años, se
llevaron a cabo exámenes ultrasonográficos de carótida
(20-21) a 84 individuos (63%) de la población
diabética original y 119 individuos (83%) de la población no
diabética y se realizó un análisis genotípico a todos estos salvo a
tres sujetos diabéticos y un sujeto no diabético. El estudio fue
aprobado por el Comité de Ética de la Universidad de Kuopio.
Previamente (18-22) se han
descrito con detalle la evaluación del historial médico y las
enfermedades cardiovasculares, el uso de medicación, el hábito de
fumar, la presión sanguínea, el índice de masa corporal (BMI; del
inglés, body-mass index) y la relación entre
las circunferencias de la cintura y la cadera. El grupo
"enfermedad macrovascular" se refiere a sujetos con cualquier
evidencia previamente definida de infarto de miocardio, accidente
cerebrovascular o claudicación intermitente. Se llevó a cabo una
prueba de tolerancia oral a la glucosa usando una dosis de glucosa
de 75 g. La tolerancia alterada a la glucosa en los sujetos testigo
fue clasificada de acuerdo con los criterios de la OMS (23). También
se han presentado previamente (19-22) la recogida de
muestras de sangre y la medición de lípidos y lipoproteínas séricas
por métodos de ultracentrifugación y precipitación, apolipoproteína
B, glucosa plasmática e insulina plasmática.
El genotipo de preproNPY fue determinado por un
investigador desconocedor del fenotipo, mediante un análisis del
polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP)
a partir de DNA extraído de la sangre periférica de los sujetos. En
resumen, el polimorfismo aparece como una sustitución de timidina
(1.128) a citosina (1.128) generando un sitio de restricción Bsi EI,
el cual fue usado para determinar el genotipo de los sujetos en
cuanto al polimorfismo Leu7Pro, como se describió previamente (15).
Los productos de PCR fueron sometidos a digestión con Bsi EI (New
England Biolabs, Inc., Beverley, Massachusetts, EE.UU.), y los
productos de digestión fueron analizados por electroforesis en un
gel de agarosa al 2%.
El protocolo para formación de imágenes
ultrasonográficas de alta resolución y modo B fue creado para
asegurar la identificación válida y fiable de referencias de la
arteria carótida y la definición de interfases de pared cercana y
pared lejana, como se describió previamente con mayor detalle
(20-21, 24). En resumen, la arteria carótida fue
dividida en dos segmentos basándose en la anatomía y la geometría
arteriales. Las características anatómicas esenciales que definían
estos segmentos fueron el origen proximal del bulbo (bifurcación de
la carótida) y la punta del divisor de flujo, el cual separa las
arterias carótidas internas de las externas. En las imágenes
arteriales longitudinales, las interfases
media-adventicia y lumen-íntima sobre la pared
lejana eran los límites anatómicos específicos que definían el IMT.
Dos sonógrafos diplomados llevaron a cabo los exámenes ultrasónicos
de carótida. Se usó un dispositivo ultrasónico Biosound Phase Two
provisto de una sonda de matriz anular de 10 MHz. Los exámenes
videograbados fueron cuantitativamente analizados en un laboratorio
central usando un procedimiento de lectura asistido por ordenador
(24-25). El máximo medio de la pared lejana fue
usado bilateralmente como medición del IMT de la carótida común.
A priori, la hipótesis de los inventores
era que los sujetos que tienen sustitución Pro7 en preproNPY tienen
un mayor IMT medio en comparación con los sujetos que tienen
preproNPY de tipo silvestre (Leu7/Leu7). Las asociaciones del
polimorfismo Leu7Pro con variables continuas fueron calculadas
usando la prueba t de Student y, para variables categorizadas,
mediante la prueba de Chi cuadrado. La asociación del IMT de la
carótida común con el polimorfismo Leu7Pro fue adicionalmente
analizada mediante un análisis de la covarianza (ANCOVA) que
controla los efectos de covariables seleccionadas. Las variables con
distribución sesgada (por ejemplo, IMT de la carótida, insulina)
fueron analizadas después de una transformación logarítmica. Un
valor de p igual o menor que 0,05 fue considerado estadísticamente
significativo. Todos los análisis estadísticos se llevaron a cabo
con procedimientos de SPSS-Unix.
La frecuencia de las frecuencias de alelo C1128
no era significativamente diferente entre los grupos no diabético
(14,3%) y diabético (9,9%, p = 0,36). En las Tablas
1a-b se presentan las características de los sujetos
no diabéticos y diabéticos para los grupos Leu7/Leu7 y Pro7/-. No se
hallaron diferencias de edad, sexo, índice de masa corporal,
relación de cintura a cadera, nivel de presión sanguínea ni
frecuencia de enfermedad macrovascular entre los grupos genotípicos
de los grupos no diabético y diabético. El nivel de
colesterol-LDL era mayor en los sujetos no
diabéticos con polimorfismo Leu7/Pro que en aquellos sin él (p =
0,05), como los inventores han comunicado previamente (15). Aunque
los niveles de apolipoproteína B tendían a ser mayores en el grupo
Pro7/- que en el grupo Leu7/Leu7, las diferencias no eran
estadísticamente significativas. El estudio previo de los inventores
incluía sólo sujetos delgados sin ninguna medicación de la que se
supiera que afectaba al metabolismo del colesterol (como
bloqueadores beta o diuréticos), del presente grupo no diabético
(15). No se hallaron diferencias evidentes en otras lipoproteínas y
resulta interesante que, en los pacientes diabéticos, no hubiera
asociación con el colesterol sérico, ni siquiera cuando los sujetos
fueron analizados de acuerdo con el índice de masa corporal mediano
(datos no mostrados).
El IMT medio de la carótida común era
aproximadamente 25% mayor en los pacientes diabéticos con alelo Pro7
que en aquellos sin él (p = 0,004), y el respectivo aumento de IMT
era 9% en los sujetos no diabéticos (p = 0,156). En el análisis de
la covarianza de ambos grupos combinados (Tabla 2), los elementos
pronosticadores independientes del IMT de la carótida común eran la
edad, el alelo Pro7, la diabetes, la presión sanguínea sistólica y
la enfermedad macrovascular. Además, aquellos pacientes diabéticos
que tenían la sustitución Pro7 en el preproNPY presentaban una
frecuencia significativamente aumentada de retinopatía diabética (p
= 0,04) cuando se comparaban con diabéticos con el genotipo
Leu7/Leu7.
Los presentes hallazgos basados en sujetos
fineses no diabéticos y diabéticos de edad indican que el alelo Pro7
de preproNPY está intensamente asociado con aterosclerosis aumentada
de carótida, y aún más acusadamente en pacientes diabéticos. Este
hallazgo tiene importancia porque un aumento del grosor del IMT de
las arterias carótidas aumenta de forma lineal el riesgo de procesos
cardiovasculares incluso antes de manifestaciones clínicas de
enfermedades cardiovasculares (26). Además, la presencia de
polimorfismo Pro7 en el preproNPY estaba significativamente asociada
con el índice de retinopatía diabética. El alelo Pro7 también estaba
asociado con elevados niveles séricos de
colesterol-LDL y apolipoproteína B en sujetos no
diabéticos delgados (15), pero esto no se halló en pacientes
diabéticos independientemente de su peso corporal.
La diabetes de Tipo 2 es un estado caracterizado
por un riesgo notablemente aumentado de aterosclerosis, y, aunque
factores de riesgo conocidos contribuyen en gran medida a la
aparición de enfermedades macrovasculares diabéticas (27), queda sin
explicar una gran proporción de esta carga vascular y está
justificada la búsqueda de otros posibles contribuyentes
ambientales, metabólicos y genéticos. En este estudio, los
inventores muestran por vez primera que pacientes diabéticos con el
alelo Pro7 tienen un mayor IMT de carótida que aquellos con el
genotipo Leu7/Leu7. Aunque este hallazgo se basaba en un número
limitado de sujetos, la falta de asociación del alelo Pro7 con otros
factores de riesgo medidos en pacientes diabéticos hace el hallazgo
más intrigante. Puesto que el grupo testigo no diabético incluía
sujetos con tolerancia alterada a la glucosa, como se hace en
cualquier estudio basado en poblaciones, y, por lo tanto, la
tolerancia a la glucosa es de algún modo una variable continua en
esta población de estudio, se combinaron los grupos con objeto de
aumentar la potencia estadística del estudio para el análisis de la
covarianza. En este análisis, la edad, la diabetes, la presión
sanguínea sistólica y la enfermedad macrovascular clínica eran, como
se comunicó previamente (21), poderosas variables explicativas del
IMT de carótida. Es interesante resaltar que el efecto del genotipo
de NPY permaneció estadísticamente significativo en este análisis.
Otros factores de riesgo cardiovascular, salvo la insulina en ayunas
en sujetos no diabéticos, no estaban asociados con el genotipo de
NPY en ningún grupo. La mortalidad selectiva puede causar un sesgo
en la interpretación, como en cualquier análisis transversal. Sin
embargo, puesto que los niveles de colesterol-LDL
fueron constantemente mayores durante el siguimiento completo de 10
años en los sujetos testigo no diabéticos delgados con el alelo Pro7
y, por otra parte, el efecto genotípico sobre el IMT de carótida era
más acusado en pacientes diabéticos que presentaban una elevada
mortalidad cardiovascular desde el momento del diagnóstico (18), es
probable que este estudio subestime esta asociación.
¿Por qué podría entonces el NPY potenciar el
desarrollo de aterosclerosis? En primer lugar, este efecto puede ser
mediado por los efectos del genotipo de preproNPY sobre el
metabolismo del colesterol-LDL (15). Sin embargo,
este efecto es modulado por el peso corporal (15) y, como se dedujo
del presente estudio, no se vio efecto alguno en los pacientes
diabéticos de Tipo 2 a este respecto (un análisis más detallado de
lipoproteínas evaluado transversal o longitudinalmente no
proporcionó más ideas a este respecto). En segundo lugar, el NPY
puede tener propiedades angiogénicas que podrían estar implicadas en
el desarrollo de aterosclerosis. Se ha mostrado que el NPY actúa
como un mitógeno del músculo liso (28) para estimular la fijación,
la migración, la síntesis de DNA (29) y la formación de tubos
capilares por células endoteliales humanas (4). Una proporción menor
del nivel de NPY circulante procede de células endoteliales, y este
NPY endotelialmente derivado puede actuar como un factor angiogénico
autocrino incluso en concentraciones bajísimas (4). Por lo tanto,
los sujetos con sustitución Pro7 en preproNPY pueden estar
predispuestos a un engrosamiento aumentado de la pared arterial,
visto como un engrosamiento aumentado de la
íntima-media de las arterias carótidas, a causa de
la función alterada del NPY endotelial. En tercer lugar, el NPY es
un importante modulador del sistema nervioso autónomo. La mayoría
del NPY circulante procede de las terminaciones de nervios
simpáticos perivasculares, y el nivel de NPY está correlacionado con
los de norepinefrina (30). Una disfunción nerviosa autónoma es un
elemento pronosticador independiente de mortalidad cardiovascular en
pacientes con diabetes de Tipo 2, como se demostró a partir de esta
población de estudio (22). Los mecanismos presentes tras las
enfermedades cardiovasculares y la disfunción nerviosa autónoma son
especulativos, pero observaciones no publicadas de los inventores
sugieren que la regulación autónoma cardiaca está alterada en los
sujetos con dicha sustitución Pro7 en el preproNPY. Por lo tanto,
los inventores sugieren que la aterosclerosis puede estar asociada
con un gen o genes implicados en el desarrollo vascular, el
metabolismo lipídico y la función nerviosa autónoma, y la variante
génica de NPY recientemente hallada (15) es, a este respecto, la
primera en que se ha mostrado una relación con la aterosclerosis
acelerada.
En conclusión, estos resultados indican que la
presencia de sustitución Pro7 en el preproNPY está asociada con
aterosclerosis de carótida ultrasonográficamente evaluada, en
sujetos fineses diabéticos y no diabéticos. Además, este estudio
proporciona la primera evidencia de que la Pro7 en el preproNPY está
también asociada con un índice aumentado de retinopatía diabética en
pacientes con diabetes mellitus no dependiente de insulina (diabetes
de Tipo 2), la cual podría ser una posible diana para el desarrollo
de fármacos.
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(Esquema pasa a página
siguiente)
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Esquema
1
Estructura secundaria prevista del mRNA de
preproNPY. El esquema muestra la estructura prevista del extremo 5'
(bases 1 a 138) de la secuencia completa del mRNA de preproNPY,
publicada en el Acceso nº K01911 de GenBank. La estructura
secundaria fue prevista usando el programa MFOLD del Grupo
Informático de Genética de la Universidad de Wisconsin.
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Esquema
2
Estructura secundaria prevista del mRNA de
preproNPY. El esquema muestra la estructura prevista del extremo 5'
(bases 1 a 138) de la secuencia completa del mRNA de preproNPY,
publicada en el Acceso nº K01911 de GenBank. La estructura
secundaria fue prevista usando el programa MFOLD del Grupo
Informático de Genética de la Universidad de Wisconsin. La base
mutada T a C es la base número 106.
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Característica | Leu7/Leu7 n = 90 | Pro7/- n = 15 | Valor de p |
Edad (años) | 65,5 \pm 0,6 | 65,5 \pm 1,1 | 0,982 |
Sexo masculino (n, %) | 43 (48) | 5 (33) | 0,298 |
Índice de masa corporal (kg/m^{2}) | 27,8 \pm 0,5 | 28,4 \pm 1,2 | 0,611 |
Enfermedad macrovascular (n, %) | 11 (12) | 4 (27) | 0,139 |
Historial de fumador (n, %) | 23 (26) | 5 (33) | 0,528 |
Tratamiento para hipertensión (n, %) | 26 (29) | 6 (40) | 0,387 |
Presión sanguínea sistólica (mm de Hg) | 149 \pm 2 | 148 \pm 3 | 0,863 |
Presión sanguínea diastólica (mm de Hg) | 85 \pm 1,1 | 85 \pm 3 | 0,847 |
Insulina sérica en ayunas (mU/l) | 11,0 \pm 0,6 | 14,8 \pm 2,2 | 0,056 |
Tolerancia alterada a la glucosa (n, %) | 11 (12) | 1 (7) | 0,531 |
Media del IMT de la carótida común (mm) | 1,04 \pm 0,02 | 1,14 \pm 0,4 | 0,156 |
Apolipoproteína B sérica (mg/l) | 1,04 \pm 0,03 | 1,12 \pm 0,08 | 0,285 |
Colesterol-HDL sérico (milimoles/l) | 1,34 \pm 0,03 | 1,27 \pm 0,08 | 0,403 |
Colesterol-LDL sérico (milimoles/l) | 4,11 \pm 0,09 | 4,61 \pm 0,30 | 0,05 |
Colesterol total sérico (milimoles/l) | 6,29 \pm 0,11 | 6,72 \pm 0,37 | 0,153 |
Triglicéridos séricos (milimoles/l) | 1,81 \pm 0,12 | 1,65 \pm 0,18 | 0,811 |
Relación de cintura a cadera | 0,91 \pm 0,01 | 0,91 \pm 0,03 | 0,926 |
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\vskip1.000000\baselineskip
Característica | Leu7/Leu7 n = 73 | Pro7/- n = 8 | Valor de p |
Edad (años) | 67,1 \pm 0,7 | 66,5 \pm 1,2 | 0,765 |
Sexo masculino (n, %) | 36 (49) | 5 (63) | 0,479 |
Índice de masa corporal (kg/m^{2}) | 29,4 \pm 0,6 | 27,6 \pm 4,1 | 0,344 |
Enfermedad macrovascular (n, %) | 28 (38) | 5 (63) | 0,187 |
Historial de fumador (n, %) | 25 (34) | 2 (25) | 0,598 |
Tratamiento para hipertensión (n, %) | 40 (55) | 5 (63) | 0,677 |
Presión sanguínea sistólica (mm de Hg) | 154 \pm 2,8 | 150 \pm 10,3 | 0,637 |
Presión sanguínea diastólica (mm de Hg) | 84 \pm 2 | 87 \pm 4 | 0,482 |
Insulina sérica en ayunas (mU/l) | 15,0 \pm 0,9 | 15,7 \pm 3,7 | 0,823 |
Media del IMT de la carótida común (mm) | 1,18 \pm 0,03 | 1,58 \pm 0,21 | 0,004 |
Apolipoproteína B sérica (mg/l) | 1,17 \pm 0,03 | 1,00 \pm 0,09 | 0,10 |
Colesterol-HDL sérico (milimoles/l) | 1,11 \pm 0,03 | 1,27 \pm 0,12 | 0,142 |
Colesterol-LDL sérico (milimoles/l) | 4,09 \pm 0,10 | 3,66 \pm 0,27 | 0,204 |
Colesterol total sérico (milimoles/l) | 6,44 \pm 0,16 | 5,95 \pm 0,36 | 0,325 |
Triglicéridos séricos (milimoles/l) | 2,62 \pm 0,22 | 2,09 \pm 0,34 | 0,455 |
Relación de cintura a cadera | 0,94 \pm 0,01 | 0,98 \pm 0,03 | 0,222 |
Factor de riesgo | Valor de F | Significación |
Edad | 7,744 | 0,006 |
Sexo | 2,866 | 0,092 |
Diabetes | 3,960 | 0,048 |
Leu7/Pro en NPY | 5,165 | 0,024 |
Enfermedad macrovascular | 4,278 | 0,040 |
Historial de fumador | 2,225 | 0,138 |
Presión sanguínea sistólica | 5,754 | 0,018 |
Colesterol-LDL | 0,142 | 0,707 |
Interacción doble: diabetes X NPY Leu7/Pro, F = 0,174, p = 0,677 |
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<221> CDS
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<222> (87)..(377)
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<400> 5
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<211> 97
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<212> PRT
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<400> 6
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Claims (5)
1. Un método para diagnosticar la susceptibilidad
de una persona diabética a tener un riesgo aumentado de desarrollo
de retinopatía diabética, método que comprende determinar si dicho
sujeto presenta un polimorfismo en la parte peptídica señal del
preproNPY humano, polimorfismo que comprende la sustitución de la
leucina de la posición 7 por prolina en la parte peptídica señal de
dicho preproNPY, polimorfismo que es indicativo de un riesgo
aumentado de desarrollo de retinopatía diabética.
2. Uso de un agente destinado a modular la
síntesis, la liberación o el metabolismo del NPY endógeno, o a
interaccionar de un modo específico en sitios diana de NPY modulando
los efectos de NPY con proteínas receptoras de NPY específicas, en
la fabricación de una preparación farmacéutica para tratar a una
persona diabética a la que se ha diagnosticado un riesgo aumentado
de desarrollo de retinopatía diabética de acuerdo con la
reivindicación 1, para la prevención del desarrollo de la
retinopatía diabética, agente que es una molécula medicinal que
interacciona específicamente con un receptor Y1-Y5,
o un oligonucleótido antisentido complementario del mRNA del NPY
mutado.
3. Uso de un agente adecuado para uso en una
específica terapia génica destinada a reparar la secuencia de NPY
mutada, en que la mutación comprende la sustitución de la leucina de
la posición 7 por prolina en la parte peptídica señal del preproNPY,
en la fabricación de una preparación farmacéutica para tratar a una
persona diabética a la que se ha diagnosticado un riesgo aumentado
de desarrollo de retinopatía diabética de acuerdo con la
reivindicación 1, para la prevención del desarrollo de la
retinopatía diabética.
4. Un método para investigar o explorar productos
farmacéuticos útiles en el tratamiento de la retinopatía diabética
usando un modelo animal que incluye un animal transgénico, en el que
el animal es un animal no humano, que lleva una secuencia de DNA
humana que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica un
prepro-neuropéptido Y (preproNPY) o una parte de la
misma que codifica un péptido NPY humano maduro, en el que el
aminoácido leucina de la posición 7 de la parte peptídica señal de
dicho preproNPY i) está inalterado o ii) ha sido sustituido por
prolina.
5. Un método para investigar o explorar productos
farmacéuticos útiles en el tratamiento de la retinopatía diabética
usando un modelo animal que incluye un animal transgénico, en el que
el animal es un animal no humano, que lleva una secuencia de DNA que
comprende una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia de
NPY de ratón por lo demás normal o una parte de la misma que
codifica un péptido NPY maduro de ratón, pero en que la secuencia de
nucleótidos que codifica el péptido señal de ratón está sustituida
por una secuencia peptídica señal humana que codifica el péptido
señal humano normal o mutado.
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