Estudio de la osteoartritis a nivel celular
Dado que aún no se dispone de un tratamiento eficaz para la OA, el estudio del subproteoma de los canales de iones, de la membrana celular y de las proteínas de complemento de la superficie celular de los condrocitos tiene una gran importancia para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Los canales de iones son fundamentales para el funcionamiento y la supervivencia de los condrocitos, por tanto determinar la correlación entre los cambios en la expresión de los canales de iones y su función durante el desarrollo de la OA podría proporcionar información de gran utilidad sobre los mecanismos de control de esta enfermedad y favorecer la identificación de biomarcadores con valor diagnóstico. El proyecto CHONDRION (Chondrocyte ion channel function and regulation in health and disease) empleó técnicas transcriptómicas, proteómicas, bioinformáticas y la electrofisiología celular in vivo para caracterizar de manera detallada el subproteoma de la membrana de las células progenitoras de condrocitos sanos y osteoartríticos relacionados con el desarrollo de la OA. Los investigadores optimizaron métodos para enriquecer moléculas de la superficie celular y gracias a una técnica modificada de purificación de proteínas de superficie celular lograron localizar casi el 80 % de las proteínas identificadas en la superficie en comparación con el 30 % empleando otras técnicas de purificación. Estos aún están recopilando datos de purificación de proteínas, cuyo análisis posterior podría ayudar a identificar nuevos biomarcadores para el desarrollo de la OA. Seguidamente, el equipo de CHONDRION comparó la expresión del ARN mensajero en canales de iones de células sanas y enfermas e identificó más de cien genes con un perfil de expresión diferente. En este contexto, se descubrió que el gen que codifica para el canal de potasio dependiente de calcio presentaba las diferencias más acusadas y que el patrón de expresión a nivel de proteína también era diferente. Para caracterizar las diferencias electrofisiológicas entre células progenitoras de condrocitos sanos y osteoartríticos, los investigadores desarrollaron un nuevo método, la dielectroforesis tridimensional, que proporciona información sobre la conductividad de la membrana y el citoplasma a nivel poblacional. Los resultados revelaron diferencias tanto en la respuesta celular como en el potencial de reposo de la membrana tras la administración de un inhibidor o activador específico en un canal de iones. Los resultados de la investigación básica sobre el subproteoma de la membrana celular y la expresión de proteínas en canales de iones serán publicados a corto y medio plazo. La identificación de un nuevo biomarcador de la membrana plasmática para la detección y el seguimiento tempranos de cambios inflamatorios en la OA constituye el principal logro del proyecto CHONDRION. Además, las nuevas metodologías desarrolladas para caracterizar cambios en condrocitos anormales pueden emplearse en estudios futuros.
