CIENCIA. Los biomarcadores proteicos predicen la demencia 15 años antes del diagnóstico, según un nuevo estudio

Las proteínas sanguíneas revelan personas en riesgo precoz de demencia

 

Una tomografía computarizada de un cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer, la causa más común de demencia. Fuente: Vsevolod Zviryk/Biblioteca de fotografías científicas

Los resultados de un estudio de detección a gran escala podrían usarse para desarrollar análisis de sangre para diagnosticar enfermedades como el Alzheimer antes de que aparezcan los síntomas

12 febrero 2024.- Un análisis de unas 1.500 proteínas sanguíneas ha identificado biomarcadores que pueden utilizarse para predecir el riesgo de desarrollar demencia hasta 15 años antes del diagnóstico.

Los hallazgos, publicados hoy en Nature Aging  , son un paso hacia análisis de sangre que pueden detectar la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia en una etapa muy temprana y presintomática, algo que los científicos han estado buscando durante décadas.

Los investigadores examinaron muestras de sangre de más de 50.000 adultos sanos en el Biobanco del Reino Unido, 1.417 de los cuales desarrollaron demencia en un período de 14 años.

Descubrieron que los niveles elevados en sangre de cuatro proteínas (GFAP, NEFL, GDF15 y LTBP2) estaban fuertemente asociados con la demencia.

Clasificación de importancia de las proteínas y visualización SHAP de modelos en todas las poblaciones incidentes de demencia. a) Selección directa secuencial a partir de proteínas candidatas preseleccionadas. El gráfico de barras indica la importancia de las proteínas clasificadas en función de sus contribuciones a la predicción de ACD futura (a juzgar por la ganancia de información). El gráfico de líneas ilustra los valores AUC acumulativos (eje derecho) tras la inclusión de proteínas una por una en cada iteración. Las proteínas superiores que finalmente seleccionamos están marcadas en rojo. Las regiones sombreadas representan errores estándar derivados de la validación cruzada. b) gráfico de visualización SHAP de proteínas seleccionadas. El ancho del rango de las barras horizontales puede entenderse como el alcance de la contribución a la predicción de ACD; cuanto más amplia sea su gama, mayor será la contribución. El color de las barras horizontales indica la magnitud de las proteínas plasmáticas, que se codificó en un gradiente de azul (bajo) a rojo (alto), que se muestra como la barra de color en el lado derecho. La dirección del eje x indica la probabilidad de desarrollar demencia (derecha) o de estar sano (izquierda). Fuente: Nature Aging (2024). DOI: 10.1038/s43587-023-00565-0

Diagnóstico tardío

Según la Organización Mundial de la Salud, más de 55 millones de personas en todo el mundo viven actualmente con demencia.

A las personas a menudo se les diagnostica sólo cuando notan problemas de memoria u otros síntomas. En ese momento, la enfermedad podría haber estado progresando durante años. Una vez que se diagnostica ya es casi demasiado tarde y es imposible revertirlo.

Al examinar 1.463 proteínas en muestras de sangre de 52.645 personas, los autores encontraron que los niveles elevados de GFAP, NEFL, GDF15 y LTBP2 se asociaban con la demencia y la enfermedad de Alzheimer. Los niveles sanguíneos de estas proteínas en los participantes que desarrollaron demencia estaban fuera de los rangos normales más de diez años antes de la aparición de los síntomas.

GFAP, una proteína que proporciona soporte estructural a las células nerviosas llamadas astrocitos, ya se ha propuesto como biomarcador para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer , al igual que GDF15 .

El último estudio encuentra que las personas con niveles altos de GFAP en la sangre tienen más del doble de probabilidades que las personas con niveles normales de desarrollar demencia, y tienen casi tres veces más probabilidades de desarrollar Alzheimer.

Los autores utilizaron el aprendizaje automático para diseñar algoritmos predictivos, combinando los cuatro biomarcadores proteicos con factores demográficos como la edad, el sexo, la educación y los antecedentes familiares. Entrenaron el modelo con datos de dos tercios de los participantes del estudio y probaron su rendimiento utilizando datos de las 17.549 personas restantes.

El modelo predijo la incidencia de tres subtipos de demencia, incluida la enfermedad de Alzheimer, con aproximadamente un 90% de precisión, utilizando datos de más de diez años antes de que los participantes fueran diagnosticados oficialmente.

Los autores dicen que sus hallazgos podrían usarse para desarrollar análisis de sangre que identifiquen a las personas en riesgo de desarrollar demencia. Otros investigadores advierten que los nuevos biomarcadores necesitan una mayor validación antes de usarse como herramientas de detección clínica.

Referencias

1. 1. Guo, Y. et al. Nature Aging https://doi.org/10.1038/s43587-023-00565-0 (2024). Artículo  

2. 2. Shir, D. et al. Alzheimers Dement. 14, e12291 (2022). Artículo