Avances en el diagnostico y tratamiento de las enfermedades metabolicas hereditarias

Línea de investigación

Trabajamos para mejorar el diagnóstico de los pacientes con enfermedades metabólicas hereditarias y para encontrar tratamientos que ayuden a cambiar su historia natural

Antònia Ribes Rubió

Consultor Sénior. Sección de Errores Congénitos del Metabolismo-IBC

Presentación

Problema

Datos recientes indican que la mitad de los individuos con enfermedades genéticas hereditarias permanecen sin diagnóstico. Este hecho se debe a la diversidad clínica con que se manifiestan estas enfermedades y a que no todas las alteraciones genéticas son fácilmente detectables. A pesar de que hoy en día se puede acceder al estudio del genoma de un individuo, se desconoce la relevancia patológica de muchas de las variantes genéticas identificadas. Por ello, es difícil llegar a un diagnóstico firme.

Uno de los principales problemas de salud, asociado a estas enfermedades, es la falta de terapias; éstas se basan en la medicina personalizada y en la consecución de un diagnóstico de certeza. La ausencia de un diagnóstico claro dificulta el acceso tanto al tratamiento como al consejo genético adecuado.

investigacion

Aproximación

La estrategia del grupo para incidir en la mejora del diagnóstico y tratamiento consiste en combinar las técnicas actuales más innovadoras (genómicas, transcriptómicas, proteómicas, metabolómicas) con los estudios bioquímicos tradicionales y con la biología celular. Hemos implementado metodologías que nos han permitido determinar si las variantes genéticas identificadas son las causantes de la patología, y establecer así un diagnóstico firme. Estos estudios se realizan en muestras obtenidas directamente de los pacientes y en modelos celulares modificados genéticamente utilizando la metodología CRISPR / Cas9. Este mismo tipo de tecnologías, son lasque utilizamos para el desarrollo de terapias, tales como las destinadas a corregir el mal funcionamiento de las proteínas por un plegamiento defectuoso, o la búsqueda de compuestos que favorezcan la corrección de las funciones fisiológicas alteradas, o las destinadas a valorar la eficacia de la terapia génica de ciertas enfermedades.

Impacto

El grupo ha identificado nuevos genes asociados a diferentes enfermedades. En los próximos años pretendemos seguir avanzando en esta línea, lo que nos permitirá conocer la implicación de determinados genes en la patología humana y a su vez mejorar el diagnóstico de las enfermedades metabólicas hereditarias.

También pretendemos continuar con la investigación y desarrollo de terapias que mejorarán la calidad de vida de las personas afectadas y de sus familias. De esta forma, en algunos casos se podrá disponer de nuevas opciones terapéuticas y, en otros, de un consejo genético adecuado.

Miembros del equipo

Antonia Ribes 
Mª José Coll
Judit García-Villoria 
Laura Gort Mas 
Rosa María López-Galera 
Frederic Tort 
Blai Morales 
Gerard Muñoz-Pujol 
Laia Segur 
Olatz Ugarteburu 

Publicaciones

Complex I deficiency, due to NDUFAF4 mutations, causes severe mitochondrial dysfunction and is associated to early death and dysmorphia.

Ugarteburu O, Teresa Garcia-Silva M, Aldamiz-Echevarria L, Gort L, Garcia-Villoria J, Tort F, Ribes A.Mitochondrion. 2020 Sep 17;55:78-84. doi: 10.1016/j.mito.2020.09.003. Online ahead of print.PMID: 32949790

Physiopathological Bases of the Disease Caused by HACE1 Mutations: Alterations in Autophagy, Mitophagy and Oxidative Stress Response.

Ugarteburu O, Sánchez-Vilés M, Ramos J, Barcos-Rodríguez T, Garrabou G, García-Villoria J, Ribes A, Tort F.J Clin Med. 2020 Mar 26;9(4):913. doi: 10.3390/jcm9040913.PMID: 32225089

 

Neuronal and Astrocytic Differentiation from Sanfilippo C Syndrome iPSCs for Disease Modeling and Drug Development.

Benetó N, Cozar M, Castilla-Vallmanya L, Zetterdahl OG, Sacultanu M, Segur-Bailach E, García-Morant M, Ribes A, Ahlenius H, Grinberg D, Vilageliu L, Canals I.J Clin Med. 2020 Feb 28;9(3):644. doi: 10.3390/jcm9030644.PMID: 32121121 

 

Mutations in TIMM50 cause severe mitochondrial dysfunction by targeting key aspects of mitochondrial physiology.

Tort F, Ugarteburu O, Texidó L, Gea-Sorlí S, García-Villoria J, Ferrer-Cortès X, Arias Á, Matalonga L, Gort L, Ferrer I, Guitart-Mampel M, Garrabou G, Vaz FM, Pristoupilova A, Rodríguez MIE, Beltran S, Cardellach F, Wanders RJ, Fillat C, García-Silva MT, Ribes A.Hum Mutat. 2019 Oct;40(10):1700-1712. doi: 10.1002/humu.23779. Epub 2019 May 17.PMID: 31058414

 

FLAD1, encoding FAD synthase, is mutated in a patient with myopathy, scoliosis and cataracts.

García-Villoria J, De Azua B, Tort F, Mosegaard S, Ugarteburu O, Texidó L, Morales-Romero B, Olsen RKJ, Ribes A.Clin Genet. 2018 Dec;94(6):592-593. doi: 10.1111/cge.13452.PMID: 30427553

 

Lysine Restriction and Pyridoxal Phosphate Administration in a NADK2 Patient.

Tort F, Ugarteburu O, Torres MA, García-Villoria J, Girós M, Ruiz A, Ribes A.Pediatrics. 2016 Nov;138(5):e20154534. doi: 10.1542/peds.2015-4534. Epub 2016 Oct 18.PMID: 27940755

 

Mutations in TRAPPC11 are associated with a congenital disorder of glycosylation.

Matalonga L, Bravo M, Serra-Peinado C, García-Pelegrí E, Ugarteburu O, Vidal S, Llambrich M, Quintana E, Fuster-Jorge P, Gonzalez-Bravo MN, Beltran S, Dopazo J, Garcia-Garcia F, Foulquier F, Matthijs G, Mills P, Ribes A, Egea G, Briones P, Tort F, Girós M.Hum Mutat. 2017 Feb;38(2):148-151. doi: 10.1002/humu.23145. Epub 2016 Nov 26.PMID: 27862579

 

Differential diagnosis of lipoic acid synthesis defects.

Tort F, Ferrer-Cortes X, Ribes A.J Inherit Metab Dis. 2016 Nov;39(6):781-793. doi: 10.1007/s10545-016-9975-4. Epub 2016 Sep 1.PMID: 27586888 Review.

 

A leaky splicing mutation in NFU1 is associated with a particular biochemical phenotype. Consequences for the diagnosis.

Ferrer-Cortès X, Narbona J, Bujan N, Matalonga L, Del Toro M, Arranz JA, Riudor E, Garcia-Cazorla A, Jou C, O'Callaghan M, Pineda M, Montero R, Arias A, García-Villoria J, Alston CL, Taylor RW, Briones P, Ribes A, Tort F.Mitochondrion. 2016 Jan;26:72-80. doi: 10.1016/j.mito.2015.12.004. Epub 2015 Dec 11.PMID: 26688339

Free-thiamine is a potential biomarker of thiamine transporter-2 deficiency: a treatable cause of Leigh syndrome

Dario Ortigoza-Escobar, Juan Molero-Luis, Marta Arias, Angela Oyarzabal, Alfonso Darin, Niklas Serrano, Mercedes Garcia-Cazorla, Angels Tondo, Mireia Hernandez, Maria Garcia-Villoria, Judit Casado, Mercedes Gort, Laura Mayr, Johannes A. Rodriguez-Pombo, Pilar Ribes, Antonia Artuch, Rafael Perez-Duenas, Belen.BRAIN; A JOURNAL OF NEUROLOGY 2016; 139(1):31-38.

 

Effect of Readthrough Treatment in Fibroblasts of Patients Affected by Lysosomal Diseases Caused by Premature Termination Codons.

Matalonga L, Arias Á, Tort F, Ferrer-Cortés X, Garcia-Villoria J, Coll MJ, Gort L, Ribes A.Neurotherapeutics. 2015 Oct;12(4):874-86. doi: 10.1007/s13311-015-0368-4.PMID: 26169295 

 

Mutations in the lipoyltransferase LIPT1 gene cause a fatal disease associated with a specific lipoylation defect of the 2-ketoacid dehydrogenase complexes.

Tort F, Ferrer-Cortès X, Thió M, Navarro-Sastre A, Matalonga L, Quintana E, Bujan N, Arias A, García-Villoria J, Acquaviva C, Vianey-Saban C, Artuch R, García-Cazorla À, Briones P, Ribes A.Hum Mol Genet. 2014 Apr 1;23(7):1907-15. doi: 10.1093/hmg/ddt585. Epub 2013 Nov 20.PMID: 24256811

 

Cholestane-3β,5α,6β-triol: high levels in Niemann-Pick type C, cerebrotendinous xanthomatosis, and lysosomal acid lipase deficiency.

Pajares S, Arias A, García-Villoria J, Macías-Vidal J, Ros E, de las Heras J, Girós M, Coll MJ, Ribes A.J Lipid Res. 2015 Oct;56(10):1926-35. doi: 10.1194/jlr.M060343. Epub 2015 Aug 3.PMID: 26239048

 

Lipoic acid biosynthesis defects.

 Mayr JA, Feichtinger RG, Tort F, Ribes A, Sperl W.J Inherit Metab Dis. 2014 Jul;37(4):553-63. doi:                                 10.1007/s10545-014-9705-8. Epub 2014 Apr 29.PMID: 24777537 Review.

 

Exome sequencing identifies a new mutation in SERAC1 in a patient with 3-methylglutaconic aciduria.

Tort F, García-Silva MT, Ferrer-Cortès X, Navarro-Sastre A, Garcia-Villoria J, Coll MJ, Vidal E, Jiménez-Almazán J, Dopazo J, Briones P, Elpeleg O, Ribes A.Mol Genet Metab. 2013 Sep-Oct;110(1-2):73-7. doi: 10.1016/j.ymgme.2013.04.021. Epub 2013 May 3.PMID: 23707711

Principales prestaciones utilizadas

Genes acidurias 3-metilglutacónicas 
Genes beta-oxidación mitocondrial I 
Genes beta-oxidación mitocondrial II-deficiencia múltiple de deshidrogenasas 
Genes biosínteis de CoQ10 
Genes glicosilación de proteinas - CDG I 
Genes glicosilación de proteinas - CDG II 
Genes piruvato deshidrogenasa (PDH) y relacionados 
Coenzima Q10, fibroblastos
Oxidación de palmitato deuterado (Deficiencias de la beta-oxidacion mitocondrial), fibroblastos
Complejos de la cadena respiratoria mitocondrial (E. Mitocondriales), musculo
Complejos de la cadena respiratoria mitocondrial (E. Mitocondriales), fibroblastos
Oxidación de sustratos energéticos, piruvato y glutamato (E. mitocondriales), fibroblastos
Oxidación de sustratos energéticos, piruvato y glutamato (E. Mitocondriales), musculo fresco
Piruvato deshidrogenasa (Deficiencia de PDH), fibroblastos
Acidos organicos
Isoformas de sialotransferrina (Defectos de la glicosilacion), suero

Patentes

Bicalutamide analogs or (S)-Bicalutamide as exocytosis activating compounds for use in the treatment of lysosomal diseases or glycogenosis.
Patent EPA13382541.4 – EP14815747.2 - Compuestos activadores de la exocitosis – BCN Peptides, S.A. Fecha registro: 23/12/2013. Fecha concesión: 19/12/2014. Nº solicitud PCT/EP2014/078745
Inventors (in signing order): Josep Farrera-Sinfreu (BCN PEPTIDES, S.A.), Leslie Matalonga Borrel (FCRB), Laura Gort Mas (FCRB), Roberto Pascual Martínez (UMH), Antonio Ferrer Montiel (UMH), Antonia Ribes Rubió (FCRB), Berta Ponsati Obiols (BCN PEPTIDES, S.A.)
 
Breve descripción: Hemos demostrado que la Bicalutamide tiene capacidad de inducir la exocitosis lisosomal y la autofagia in vitro. Este producto podría ser un posible tratamiento para las enfermedades de acúmulo (lisosomales y glucogenosis) en las que la causa de patología reside en la acumulación intracelular de productos sin degradar. Si se potencia la exocitosis y la autofagia, se promueve el vaciado de estos productos y en consecuencia se podría mejorar el pronóstico de la enfermedad.

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