Validation of a Panel of Osteoarthritis Biomarkers by Protein Microarrays

Abstract

Aunque la artrosis (OA) es una patología reumática caracterizada por una larga fase inicial clínicamente silente de deterioro articular, generalmente la enfermedad no se diagnostica hasta etapas muy avanzadas, donde la única solución posible es un reemplazamiento protésico. Esto es mayormente debido a las limitaciones y a la baja sensibilidad que presentan las técnicas de diagnóstico actuales, basadas en la descripción subjetiva de los síntomas del paciente y en pruebas radiológicas. En los últimos años, el uso de técnicas proteómicas ha dado lugar a una larga lista de marcadores solubles asociados con la patología artrósica, que podrían tener cierto potencial para el diagnóstico precoz y/o la predicción de la enfermedad. Sin embargo, ninguno de ellos ha sido suficientemente validado para su uso en la rutina clínica, debido principalmente a la falta de estudios prospectivos en un gran número de muestras procedentes de pacientes que hayan sido seguidos durante largos períodos de tiempo. En esta tesis se han empleado técnicas proteómicas rápidas y económicas, basadas en microarrays de proteínas en suspensión, para la validación y posterior cualificación como marcadores de predicción de incidencia de OA de un panel de seis proteínas seleccionadas en base a resultados previos de nuestro grupo de investigación. Así mismo, a pesar de que no se conoce la causa exacta que inicia el proceso artrósico, es bien sabido que el sistema inmune, entre otros, tiene un papel fundamental. La producción de anticuerpos frente a antígenos propios del cuerpo, o autoanticuerpos (AAbs) es una de las principales características de la actuación de dicho sistema. Por ello, durante la realización de esta tesis doctoral, se llevó a cabo una fase de descubrimiento de biomarcadores mediante arrays de proteínas en formato plano, con el fin de definir un perfil de inmunoreactividad propio de las etapas clínicamente silentes de la OA que permitiera identificar un panel de AAbs con posible potencial como marcadores de predicción. Los resultados obtenidos mediante el análisis de un amplio set de muestras de suero a tiempo cero de individuos sin evidencia ni radiográfica ni sintomática de OA de rodilla, procedentes de la cohorte de la Osteoartrhritis Initiative, han demostrado la asociación de distintos biomarcadores protéicos con la futura aparición de la enfermedad. Por otro lado, el uso de pruebas estadísticas multivariantes ha dado lugar a la generación de dos posibles modelos para predecir la incidencia de OA radiográfica de rodilla, formados por la combinación de marcadores protéicos y clínicos asociados con el desarrollo de la enfermedad. Además, mediante el empleo de análisis de supervivencia, se ha demostrado que los niveles en suero a tiempo cero de estos biomarcadores solubles se asocian con el tiempo de aparición de la misma: a mayores niveles del biomarcador, antes se desarrolla la OA.