Académicos desarrollan innovador método de diagnóstico para el Síndrome de Pitt Hopkins

El grupo de investigación de la Facultad de Medicina se motivó a llevar a cabo este proyecto debido a que el diagnóstico, en el enfoque convencional, requiere un largo recorrido entre especialistas y costosos exámenes genéticos, los cuales, en muchos casos, no ofrecen resultados definitivos.

Un equipo de científicos de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC) ha presentado una solicitud de patente internacional (vía PCT) para la invención de un innovador método de diagnóstico del Síndrome de Pitt Hopkins (PTHS). Este avance es el resultado de años de investigación en neurodesarrollo efectuada por los docentes Dr. Ariel Ávila, Dra. Francisca Espinoza, Dr. Matías Hepp y Dra. Daniela Mennickent, con el apoyo del Fondo Interno de Proyectos de Investigación Aplicada en I+D+i (DINNOVA) en 2021, y en colaboración con la Fundación Pitt-Hopkins Chile, que proporcionó muestras biológicas de pacientes y sus familias.

El Síndrome de Pitt Hopkins es un trastorno del neurodesarrollo relacionado con el espectro autista, que se caracteriza por discapacidad intelectual severa, retraso en el desarrollo y rasgos distintivos como disfunciones motoras y respiratorias. El académico Dr. Ariel Ávila, indicó que “el diagnóstico tradicionalmente implica un largo recorrido entre especialistas y costosos exámenes genéticos, que, en muchos casos, no brindan resultados concluyentes. Este desafío motivó al equipo de la UCSC a buscar una solución práctica y accesible para las familias afectadas”.

El método propuesto utiliza muestras de sangre o mucosa bucal para analizar la expresión de genes regulados por TCF4, el principal gen asociado con el PTHS. A diferencia de los enfoques tradicionales, que se basan en secuenciación genética o microarrays, este método evalúa las consecuencias funcionales de alteraciones genéticas que pueden no ser detectables con las técnicas actuales. De este modo, permite diagnosticar el PTHS con una precisión superior al 80%, utilizando únicamente un ensayo de PCR en tiempo real (qPCR) combinado con técnicas avanzadas de aprendizaje automático (machine learning).

Aporte del equipo investigador de la Facultad de Medicina

El equipo está liderado por el Dr. Ariel Ávila, investigador cuyo trabajo, durante más de una década, se ha centrado en elucidar los mecanismos que subyacen a trastornos del desarrollo cerebral, como el trastorno del espectro autista y la epilepsia. Entre sus proyectos más recientes destacan estudios sobre el síndrome de Pitt Hopkins, los efectos del consumo de una dieta alta en grasas durante la gestación, la obesidad materna y el síndrome alcohólico fetal.

Un papel central en este proyecto lo desempeñó la Dra. Francisca Espinoza, investigadora postdoctoral que se incorporó a la UCSC gracias al financiamiento de la Pitt Hopkins Research Foundation. Posteriormente, continuó su trabajo al adjudicarse un proyecto Fondecyt de Postdoctorado. Su investigación ha generado hallazgos innovadores, entre los que se incluyen la identificación de diferencias dependientes del sexo en el Síndrome de Pitt Hopkins, publicadas recientemente, así como la exploración de los mecanismos alterados en este síndrome durante el desarrollo de la corteza cerebral y la neurogénesis.

La Dra. Espinoza participó desde el inicio en la concepción del proyecto, compartiendo la inquietud de que la investigación científica pudiera tener un impacto directo en la vida de los pacientes. Su rol fue crucial al establecer relaciones con la Fundación Pitt-Hopkins Chile y coordinar la recolección de muestras biológicas de pacientes chilenos y sus familias. En el laboratorio, lideró el procesamiento de muestras, desarrolló y estandarizó protocolos, y ejecutó los ensayos de qPCR que respaldan esta patente.

El Dr. Matías Hepp fue una pieza clave en el diseño y la validación del método. Su experiencia en el desarrollo de herramientas moleculares aplicadas al diagnóstico permitió establecer un enfoque robusto y reproducible para la medición precisa de los genes seleccionados. Además, participó en la optimización de las condiciones del ensayo y en la interpretación de los resultados moleculares, lo que garantizó la confiabilidad del método.

La Dra. Daniela Mennickent aportó su experiencia en el uso de herramientas de machine learning para interpretar los resultados obtenidos. Fue la responsable de desarrollar los modelos predictivos que permitieron clasificar con alta precisión a los pacientes con PTHS. Su trabajo garantizó que el método no solo tuviera un fundamento biológico sólido, sino que, además, aprovechara los últimos avances en inteligencia artificial para maximizar su rendimiento.

Este equipo multidisciplinario espera que esta innovación no solo facilite el diagnóstico temprano del Síndrome de Pitt Hopkins, sino que también impulse en la Universidad Católica de la Santísima Concepción nuevas iniciativas en biomarcadores moleculares y en la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos de esta condición y de otros trastornos asociados al espectro autista. Los investigadores afirmaron que deseaban que el trabajo realizado tuviera un impacto directo en la vida de los pacientes, ya que el diagnóstico temprano no solo ofrece una herramienta médica invaluable, sino que también ayuda a las familias a planificar y comprender mejor las necesidades de los afectados.