Desarrollo de un sistema de cuantificación de frataxina humana para el diagnóstico complementario y seguimiento de individuos con Ataxia de Friedreich

Abstract

Introducción: la Ataxia de Friedreich es una enfermedad genética de herencia autosómica recesiva, caracterizada por la dificultad en el movimiento. La causa es la mutación en el gen que codifica para una proteína mitocondrial denominada frataxina (Fxn), que participa del metabolismo del hierro y el ensamblado de clústeres Fe-S. En todos los pacientes estudiados hasta el momento, hay niveles disminuidos de frataxina, o niveles normales de una proteína no funcional, y se sabe que el tipo de mutación genética condiciona la edad de debut clínico, el avance del cuadro clínico y los niveles de frataxina. Si bien no existe ningún tratamiento definitivo, hay consenso en que la terapéutica futura será la restitución de los valores fisiológicos de Fxn, mediante distintas estrategias moleculares. Objetivos: el objetivo de este trabajo fue desarrollar localmente un enzimoinmunoensayo para la cuantificación de Fxn en muestras biológicas, que sea de bajo costo y de relativa sencillez. Materiales y métodos: se produjeron la Fxn recombinante y anticuerpos policlonales específicos para dicha proteína, para desarrollar un EIA heterogéneo en fase sólida que permita distinguir individuos con FRDA de individuos sanos, y también de individuos con ataxia no-FRDA, con adecuada sensibilidad y especificidad. Resultados: el ensayo permitió distinguir las poblaciones de individuos, estableciéndose como valor de corte 350 fg de Fxn por μg de proteína total. Conclusiones: el diseño del ensayo proporciona buena sensibilidad y especificidad (100 % y 95,7 %; respectivamente) y resulta útil para la determinación de Fxn en muestras de sangre.

Introduction: Friedreich’s Ataxia (FRDA) is a recessive autosomic rare genetic disease, characterized by movement impairment. FRDA is caused by the mutation of the gene that codes for the mitochondrial protein called frataxin (Fxn), which participates in iron metabolism and the assembly of Fe-S clusters. In all FRDA cases studied up to date, individuals have diminished Fxn levels or normal levels but with an impaired Fxn function. In addition, it is well known that the type of mutation determines the age of clinical onset, the progress of the clinical condition and the Fxn levels. Although there is no definitive treatment for individuals with FRDA, there is an international consensus indicating that the main objective should be to restore the physiological values of Fxn, either by promoting mRNA transcription, reducing protein degradation or exogenously administering the protein. Objectives: The aim of this work was to develop a low-cost, simple analytical tool based on an enzyme-immunoassay (EIA) for the quantification of Fxn in biological samples. Materials and methods: Recombinant Fxn and specific polyclonal antibodies were produced to develop a heterogeneous EIA in solid phase, which allows the distinction of individuals with FRDA from individuals with non-FRDA related ataxias, and individuals without ataxia. Results. The assay had adequate sensitivity and specificity. It allowed the distinction of the different populations of individuals under study, establishing a cut-off value of 350 fg of Fxn per μg of total protein. Conclusions: The assay design has good sensitivity and specificity (100 % and 95.7 %; respectively) and is useful for Fxn determination in blood samples.