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Identificación de biomarcadores epigenéticos de metilación del DNA en la sangre periférica de pacientes con enfermedad de Alzheimer

En esta tesis doctoral, se investiga el papel de la metilación del DNA como un potencial biomarcador diagnóstico de la EA, dada la novedad que los mecanismos epigenéticos han supuesto en la búsqueda de biomarcadores en la última década. Para su desarrollo, se plantea una aproximación de gen candidato. Tras una extensa revisión bibliográfica, se seleccionaron 21 genes candidatos, cuyos niveles de metilación del DNA se midieron mediante la técnica de pirosecuencación por bisulfito en un grupo de 80 pacientes con EA y 100 controles. El análisis estadístico identificó 11 posiciones (CpGs) de metilación diferencial entre pacientes y controles. Con estos resultados se construyó un modelo de regresión logística multivariable que incluyó las posiciones diferencialmente metiladas (Differentially Methylated Positions, DMPs) identificadas en los genes NXN, TREML2, ABCA7 y HOXA3, cuya capacidad de discriminación de pacientes con EA fue del 87%. La construcción de un modelo de regresión logística donde se combinaron las marcas de metilación del DNA y pTau181 plasmático, con una capacidad de discriminación del 93%, mejoró la capacidad diagnóstica de pTau181 plasmático (85%), considerada la herramienta diagnóstica plasmática más promotedora hasta la fecha. El sexo y el genotipo APOE son, junto con la edad, los principales factores de riesgo (FR) de la EA, por lo que se estudió su asociación con las marcas de metilación del DNA identificadas en este estudio. Se encontraron marcas de metilación del DNA diferenciales entre pacientes con EA y controles en función del sexo y del genotipo APOE. Curiosamente, los niveles de metilación de la CpG localizada en el gen HOXA3 Chr7:27153577 mostraron diferencias estadísticamente significativas entre pacientes con EA y controles en la cohorte global y en todos los grupos tras la estratificación por sexo y genotipo APOE. Además, también mostraron correlación con la variable que refleja el estado cognitivo, el MMSE, y con los niveles de pTau181 plasmático, postulándose como una herramienta prometedora en la mejora de la precisión diagnóstica de la EA como parte de un panel de biomarcadores en sangre periférica. A su vez, las DMPs localizadas en los genes IRS2, HAND2 y RHBDF2 correlacionaron con los niveles de los biomarcadores core de líquido cefalorraquídeo (LCR) en los pacientes con EA de nuestra cohorte iBEAS, sin ser validados en una cohorte externa cedida por el Hospital Sant Pau (Barcelona). Como conclusión, este trabajo muestra la existencia de marcas de metilación del DNA en la sangre como potenciales herramientas en la mejora de la capacidad diagnóstica en la EA, ntegrados en paneles de biomarcadores periféricos. Además, estos resultados apoyan la posible implicación de la metilación del DNA en la patología de la EA.