La osteoartritis es una enfermedad dolorosa en la que el cartílago (la capa protectora que se encuentra entre las articulaciones) se va desgastando gradualmente. Esta enfermedad articular progresiva, que afecta a más de 32 millones de personas en los Estados Unidos, puede acabar provocando fricción entre los huesos, rigidez articular y dolor con cada movimiento.
Existen múltiples factores que pueden influir en el riesgo de que una persona desarrolle osteoartritis, entre ellos, las lesiones, la obesidad, el envejecimiento y la genética. Investigaciones recientes han descubierto que casi la mitad del riesgo de osteoartritis es genético, lo que ha suscitado interés en utilizar datos genéticos para desarrollar una terapia que pueda detener la degradación del tejido articular.
Pero para desarrollar una nueva terapia, los investigadores primero deben identificar los genes que contribuyen directamente al desarrollo de la osteoartritis, denominados genes «causales», tarea a la que se abocó un equipo multidisciplinario de investigadores del Centro de Investigación de la Artritis Thurston de la Universidad de Carolina del Norte, conformado por los doctores Doug Phanstiel, Richard F. Loeser y Brian Diekman.
Un nuevo estudio del grupo ha identificado 13 genes, denominados «genes de riesgo de alta probabilidad», que contribuyen directamente a la pérdida de tejido articular y aumentan en gran medida las probabilidades de que una persona desarrolle osteoartritis. Sus resultados, que se publicaron en Cell Genomics, han llenado un vacío de conocimiento considerable en el esfuerzo por definir objetivos genéticos para terapias.
«Se han realizado varios estudios que han identificado más de 100 ‘regiones de riesgo’ dentro del ADN para la osteoartritis, pero pocos han encontrado genes causales», dijo Loeser, quien agregó que «si podemos identificar los genes causales, podemos utilizar esa información para definir nuevos objetivos genéticos para terapias para la osteoartritis».
La osteoartritis es la forma más común de artritis. Los reumatólogos, como Loeser, suelen recomendar medicamentos antiinflamatorios no esteroides, ejercicio y pérdida de peso para ayudar a los pacientes con osteoartritis a controlar sus síntomas. Hasta el momento, nada puede detener el avance de la enfermedad.
El último estudio comenzó en 2022, cuando Phanstiel, Loeser y Diekman se propusieron identificar nuevos genes de riesgo de osteoartritis que pudieran estudiarse más a fondo para el desarrollo terapéutico.
El equipo reunió a múltiples áreas de especialización para llevar a cabo su iniciativa de investigación colaborativa. El laboratorio de Loeser primero recolectó tejido articular de más de 100 donantes humanos para construir un modelo celular de la enfermedad. Después de cultivar las células en el laboratorio e introducirlas en moléculas que inducían un estado similar a la osteoartritis, pudieron estudiar la afección en un entorno vivo y controlado.
Phanstiel, que es profesor asociado en el Departamento de Biología Celular y Fisiología, aprovechó la experiencia de su laboratorio en genómica y bioinformática para generar los datos de expresión genética e identificar computacionalmente los genes asociados con el riesgo de osteoartritis. Brian Diekman, Ph.D., profesor asociado en el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de la UNC-NC State y experto en edición genética, dirigió estudios de seguimiento para determinar qué papel desempeñaban los genes causales en la osteoartritis.
Utilizando un enfoque genómico, identificaron 13 genes que tienen una alta probabilidad de influir en el riesgo genético de osteoartritis. Seis de los trece genes son completamente nuevos para los científicos, en términos de sus conexiones con la enfermedad articular. Los genes recién descubiertos son notables porque pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre una serie de procesos biológicos que pueden contribuir a la osteoartritis.
«Algunos de estos genes tienen funciones conocidas en la osteoartritis o están involucrados en procesos relevantes para la patología de la osteoartritis, mientras que la función de otros es menos clara», dijo Phanstiel, quien también es miembro del Centro Integral del Cáncer Lineberger de la UNC.
«Es posible, incluso probable, que el riesgo de osteoartritis esté determinado por influencias genéticas en una serie de procesos diferentes que actúan en una amplia gama de momentos del desarrollo y condiciones biológicas», destacó.
Con estos 13 genes identificados, el equipo de investigación planea continuar su trabajo en varios frentes. En primer lugar, el equipo está ampliando su estudio actual para incluir muestras de una cohorte más grande de donantes y múltiples tipos de células, con el fin de identificar más genes asociados con la osteoartritis.
Los investigadores también están realizando estudios para comprender mejor los procesos biológicos que se inician a partir de los genes causales recientemente identificados. Al mismo tiempo, el equipo está realizando estudios de detección de fármacos para encontrar compuestos farmacológicos que actúen sobre las vías biológicas de interés.
«La esperanza es que podamos encontrar nuevas terapias que detengan la progresión del daño articular en sus etapas más tempranas, previniendo el desarrollo del dolor y la discapacidad que experimentan muchos pacientes que sufren de osteoartritis», dijo Loeser.
