Reporte final – May 2024
Ken Maclean, PhD, Universidad de Colorado Denver
"Tratamiento químico de chaperona para restaurar la actividad enzimática en mutaciones plegables de propionil-Co-A carboxilasa: Hacia una estrategia terapéutica personalizada en la acidemia propiónica (Pensilvania)”
Acidemia propiónica (Pensilvania) (MIM 606054), Es una enfermedad grave que pone en peligro la vida y que generalmente ocurre en el período temprano del nacimiento.. Las personas con PA presentan intolerancia a las proteínas, vómitos, fracaso para prosperar, letargo, y acidosis metabólica profunda
sintomas. Esta enfermedad puede provocar retraso mental y sin tratamiento., la muerte puede ocurrir rápidamente, debido a, infección, problemas del corazón, o daño cerebral. Existe una necesidad apremiante de mejores tratamientos para la AP.
La PA es causada por una mutación en una enzima llamada propionil-CoA carboxilasa. (PCC) Esta enzima consta de dos subunidades no idénticas., a y B, codificado por dos genes nucleares diferentes, llamado PCCA y PCCB.
Observamos que un número, pero no todos, de las mutaciones del paciente en el gen PCCB generan una actividad mínima detectable de PCC debido al efecto de esa mutación sobre la capacidad de esa proteína para ensamblarse y plegarse correctamente. Si la proteína no alcanza su forma correcta, no puede funcionar correctamente y por lo tanto causa PA. Propusimos utilizar una serie de estrategias para ver si podíamos restaurar la actividad de PCC ayudando a esa proteína a superar su mutación y plegarse correctamente.. La idea era que si restauráramos la forma de las proteínas, recuperará su función y la actividad PCC podrá restaurarse. Para hacer esto, Tratamos células bacterianas que expresan las proteínas PCC mutantes con una variedad de productos químicos diferentes llamados "Chaperones".. Estos químicos tienen la capacidad de ayudar a que algunas proteínas mutantes se doblen en la forma correcta y así hacer que una proteína "rota" vuelva a funcionar..
En este proyecto proyectamos 32 diferentes chaperonas químicas candidatas en un rango de concentraciones y pudieron identificar 4 candidatos que fueron capaces de rescatar al menos parcialmente la actividad de la enzima PCC en nuestras bacterias diferentes proteínas mutantes plegables de PCCB.
Dos de estos químicos fueron capaces de fijar las proteínas mutantes hasta el punto de que su actividad era esencialmente normal.. en nuestro sistema bacteriano. Luego probamos estos químicos en células de piel derivadas de pacientes con AP cultivadas en nuestro laboratorio., que portan la mutación R165W en PCC. Sin tratamiento, estas células no muestran ninguna actividad PCC. Ambos productos químicos fueron capaces de rescatar significativamente la función de la proteína mutante PCC R165W hasta el punto que tenía entre 50 to 60% de la actividad observada en las células normales de la piel. Si pudiéramos restaurar este nivel de actividad de PCC en pacientes, Es muy probable que la mayoría de los problemas clínicos de la AP se prevengan.. Trabajos posteriores en nuestro laboratorio descubrieron que este efecto también se puede lograr induciendo proteínas chaperonas naturales en las células de la piel y que la acumulación de proteína PCC mal plegada daña la célula y es probable que contribuya a algunos de los problemas clínicos del PCC..
Colectivamente, Nuestro trabajo abre una nueva forma de observar algunas formas específicas de AF e indica una nueva posible línea de terapia para esta condición desatendida.. Este trabajo no hubiera sido posible sin el apoyo de la Fundación Acidemia Propiónica, y agradecemos sinceramente a todos los que han contribuido a este fondo..