Nova Descoberta de Biomarcador para Distrofia Muscular FSHD Pode Melhorar Monitoramento de Pacientes

Pesquisadores identificaram um novo biomarcador circulante para distrofia muscular facioescapuloumeral (FSHD) que pode melhorar o monitoramento da doença em pacientes. A proteína KHDC1L foi identificada como um biomarcador circulante para atividade DUX4 durante a FSHD, potencialmente permitindo que médicos acompanhem a progressão da doença através de simples exames de sangue em vez de biópsias musculares invasivas. Esta descoberta, detalhada em um estudo recente publicado na Human Molecular Genetics, surgiu da colaboração entre pesquisadores do laboratório Tapscott e cientistas da Avidity Biosciences.

A FSHD é um distúrbio hereditário caracterizado por degeneração muscular progressiva, inicialmente envolvendo o rosto, ombros e braços superiores e progredindo para afetar todos os grupos musculares esqueléticos. A doença é causada pela expressão inadequada do fator de transcrição DUX4 no músculo esquelético. Durante o desenvolvimento embrionário normal, o DUX4 é expresso por um tempo muito curto e específico e tem como alvo múltiplos genes para transcrição, mas na idade adulta, o DUX4 e seus alvos são silenciados. Em indivíduos com FSHD, biópsias musculares revelam que o DUX4 é expresso de forma aberrante e seus alvos genéticos são reativados, e sua abundância se correlaciona com a progressão da doença.

A equipe de pesquisa começou seu trabalho usando mioblastos que expressam DUX4 para identificar alvos genéticos do DUX4 que se tornam proteínas secretadas. Usando espectrometria de massa, eles encontraram várias proteínas secretadas de células que expressam DUX4, incluindo KHDC1L. Esta proteína foi particularmente interessante para os pesquisadores porque seu promotor genético tem um sítio de ligação DUX4, o mRNA de KHDC1L está presente na FSHD mas ausente em biópsias de músculo saudável, e não é expresso por outros tecidos adultos.

A função biológica do KHDC1L é desconhecida, e poucas ferramentas existiam para estudar o gene. O grupo desenvolveu anticorpos monoclonais para detectar a proteína KHDC1L, confirmando que a proteína KHDC1L é liberada de mioblastos que expressam DUX4. Trabalhos adicionais confirmaram que um de seus clones de anticorpos era altamente específico para KHDC1L, dando aos pesquisadores uma nova ferramenta para estudar esta proteína.

A colaboração com cientistas da Avidity Biosciences focou no desenvolvimento de ensaios para detectar KHDC1L no plasma de pacientes com FSHD. Isso provou ser especialmente desafiador porque reagentes para detectar KHDC1L não existiam antes deste trabalho. Eles tentaram abordagens baseadas em espectrometria de massa, mas devido a problemas de reprodutibilidade, a equipe passou para outras técnicas.

Os pesquisadores então tentaram usar um imunoensaio de eletroquimioluminescência para detectar proteína de amostras de plasma. Eles usaram o anticorpo altamente específico para capturar KHDC1L do plasma do paciente e outro clone de anticorpo para detectar quanto da proteína KHDC1L se ligou ao anticorpo de captura. A abundância de KHDC1L no plasma de pacientes com FSHD tendeu a ser maior do que em voluntários saudáveis, mas no final o grupo sentiu que precisava de um ensaio mais sensível para detectar KHDC1L.

Tratamentos para FSHD podem vir na forma de silenciamento da expressão de DUX4. Pesquisas anteriores mostraram que a expressão de RNA DUX4 e os alvos downstream de DUX4 podem ser silenciados usando um siRNA antisense, e várias empresas farmacêuticas estão desenvolvendo terapias para suprimir a expressão de DUX4. Para determinar se essas drogas suprimem o DUX4 em ensaios clínicos, ter uma maneira de monitorar a atividade do DUX4 em todo o corpo seria útil. Biópsias musculares podem ser úteis, mas esses procedimentos são invasivos e dão insights apenas sobre a progressão da doença em um único tecido. Identificar um marcador para FSHD e atividade DUX4 que circula no sangue resolveria ambos esses problemas: Médicos teriam informações sobre como a FSHD está progredindo através de todo o corpo, e pacientes precisariam apenas ter seu sangue coletado.