Terapia con chaperonas para la homocistinuria: rescate de mutaciones en CBS por hemo-arginato

La homocistinuria clásica está causada por mutaciones en el gen CBS que codifica a cistationina β-sintasa. Experimentos previos en células bacterianas y de levadura mostraron que muchas enzimas CBS mutantes se pliegan incorrectamente y que las chaperonas químicas permiten un plegamiento adecuado de una serie de mutaciones.

En el presente estudio, hemos probado el grado de plegamiento incorrecto de 27 mutaciones en CBS, probadas previamente en E. coli bajo condiciones de plegado más permisivas de células CHO-K1 de mamíferos, y la capacidad de las chaperonas para rescatar la conformación de estas mutaciones.

La expresión de las mutaciones en células de mamífero aumentó la actividad media 16 veces y la cantidad de tetrámeros 3,2 veces en comparación con la expresión en bacterias. Posteriormente, hemos probado las respuestas de siete mutaciones seleccionadas a tres compuestos con actividad de tipo chaperona.

Los ácidos aminooxiacético y 4-fenilbutírico mostraron sólo un efecto débil. Por el contrario, el hemo arginato aumentó sustancialmente la formación de tetrámeros de las proteínas CBS mutantes (hasta seis veces) y recuperó la actividad catalítica (hasta nueve veces) de cinco de las siete mutaciones (p.A114V, p.K102N, p.R125Q, p.R266K , y p.R369C).

Se observó el mayor efecto de hemo arginato para la mutación p.R125Q, que no es sensible al tratamiento in vivo con la vitamina B6. Por otra parte, la respuesta hemo de la mutación p.R125Q se confirmó en fibroblastos derivados de un paciente homocigoto para esta variante genética.

Basándose en estos datos, proponemos que puede existir un grupo concreto de mutaciones CBS sensibles a hemo y que el grupo hemo de CBS puede ser un objetivo importante para el diseño de nuevas terapias para la homocistinuria.