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Un nuevo método de bioquímica clínica para la evaluación del

riesgo de la enfermedad de Alzheimer

Sergio Veiga

Director I+D Biocross

XI LabClin, Málaga Nov. 2017

Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

Índice

1. APOE e4 como factor de riesgo de

Enfermedad de Alzheimer

2. Relevancia biológica de APOE e4 en

la Enfermedad de Alzheimer

3. APOE e4 en la Práctica Clínica

4. ApoE4 blood marker assay


APOE e4 como

factor de riesgo de EA

Capítulo 1


Un nuevo método de bioquímica clínica para la evaluación

del riesgo de la enfermedad de Alzheimer

ApoE es una glicoproteína implicada en el metabolismo lipídico

Hiperlipoproteinemia familiar tipo 3

Factor protector contra EA

Riesgo elevado de

EA

1. APOE e4 como factor de riesgo de EA

Cromosoma 19


APOE ε4 es el factor de riesgo genético más importante para la EA de aparición tardía y el

segundo factor de riesgo más importante después de la edad.

La herencia de uno o dos

alelos e4 del gen APOE

aumenta sensiblemente el

riesgo de desarrollar la EA.

Alzheimer’s Drug Discovery Foundation. http://alzdiscovery.org/cognitive-vitality/what-apoe-means-for-your-health

x3 x15


del riesgo de la enfermedad de Alzheimer 1. APOE e4 como factor de riesgo de EA


Factores de riesgo para la EA

Antecedentes de Lesión cerebral traumática

Diabetes

Actividad física o cognitiva reducida

Edad

Sexo

Historia familiar

APOE

Presenilin-2

APOE4

Genéticos No genéticos

Otros genes (BIN1, CLU, ABCA 7…)

Obesidad en la mediana edad

Historia familiar




Comparación de Factores de Riesgo genéticos

Gen (polmorfismo) OR (95% CI) Frecuencia alélica

(control, %)

Fracción atribuible

poblacional (FAP, %)

APOE (e4) 3,68 (3,30-4,11) 22 37

TREM2 (rs2234255) 3,65 (1,61-8,28) 0,2 0,53

TOMM40 (rs2075650) 2,79 (2,38-3,27) 12 18

ABCA7 (rs3764650) 1,23 (1,18-1,28) 10 2,25

CR1 (rs6656401) 1,19 (1,09-1,30) 19 6,84

BIN 1 (rs744373) 1,17 (1,13-1,20) 29 4,61

CD2AP (rs9349407) 1,12 (1,08-1,16) 19 3,29

CLU (rs9331888) 1,10 (1,02-1,18) 33 3,1

- Se muestran solo polimorfismos que aumentan el riesgo de AD. En el caso de que existan varios polimorfismos para un mismo gen, únicamente se muestra el que cuenta con mayor número de estudios. - Los resultados y las OR se han obtenido de metaanálisis publicados en ALzGENE - Las frecuencias alélicas se obtuvieron de AlzGene.org. En el caso de no estar disponibles, (TREM2, TOMM40 and CLU), el dato se obtuvo de 1000 genome Project. - FAP se calculó usando la formula descrita en Biol Psychiatry 2015 (PAF=AF(OR-1) / AF(OR-1)+1




Factor de riesgo OR ó HR (95% CI) Interacción con ApoE4 Referencia

Edad 11% (65y) 33% (85y)

Comienzo más temprano de la enfermedad en los portadores de APOE e4

Science 1993; 261: 921-923

APOE e4 3,68 (3,30-4,11) - -

Historia familiar 2,71 (1,44-5,09) No demostrada

Independiente: Am J Med Genet 2016. Part B 171B:250–256 Dependiente: Arch Neurol.

2004;61:1930-1934

Sexo 1,56 (1,16-2.10) APOE e4 confiere un mayor riesgo de EA a

mujeres Ann Neurol. 2014 April ; 75(4):

563–573

Diabetes Mellitus 1,16-2,03 APOE e4 multiplica por 3 el riesgo de EA en

pacientes diabéticos Arch Neurol 2008; 65(1): 89-93

Lesión cerebral traumática (LCT)

1,51 (1,26-1,80) Los portadores de APOE e4 tienen peor

pronóstico tras una LCT PLoS ONE 2017 12(1):1-17

Obesidad 1,34-1,91 APOE e4 multiplica por 2 el riesgo de

portadores de FTO J Alzs Dis.2011 ;23(3):461-9



Comparación de Factores de Riesgo no genéticos

1. APOE e4 como factor de riesgo de EA


Relevancia biológica de APOE e4 en EA

Capítulo 2

Picture: John Cirrito, PhD


1) ApoE4 y péptido amiloide (Ab)

2. Relevancia biológica de APOE e4 en EA

ApoE estimula la trascripción de APP y la secreción de Ab

(ApoE4>ApoE3>ApoE2) (1)

ApoE4 favorece el depósito de Aβ (ApoE4>ApoE3>ApoE2) (2) 1. Compitiendo por la misma ruta de eliminación en células nerviosas 2. Favoreciendo oligomerización de Ab

3. Ralentizando el transporte a través de la BHE (barrera hematoencefálica)



ApoE4 favorece la producción y el depósito de Ab en el cerebro

(1) Huan Y et al. ApoE2, APoE3 and ApoE4 differentially stimulate APP transcription and Ab secretion. Cell 168 (3): 427-441 (2017) (2) Kim J.The role of Apolipoprotein E in Alzheimer´s Disease. Neuron. 2009 Aug 13; 63(3): 287–303


APOE e4 y amiloidosis cerebral (EA) En la demencia por EA, la probabilidad de tener un PET positivo para amiloide en pacientes

portadores de APOE ε4 de 50-90 años, es del 97-90% respectivamente

Ossenkoppele, R. et al. Prevalence of amyloid PET positivity in dementia syndromes: a meta-analysis. Jama 313, 1939-1949 (2015)

2. Relevancia biológica de APOE e4 en EA Un nuevo método de bioquímica clínica para la evaluación



APOE e4 y amiloidosis cerebral (preclínica) El descenso en la concentración de Ab42 en LCR se presentan hasta 10 años antes en

portadores de APOE e4 cognitivamente sanos



Lautner, R. et al. Preclinical effects of APOE e4 on CSF Ab42

Concentrations. Alz Res Ther . 9:87 (2017)


2) Diferente eficacia de tratamientos experimentales en portadores de APOE e4

Tramiprosato: Mejora cognitiva asociada con un número de alelos e4

mayor (1).

DHA: DHA produce una mejora cognitiva sólo en portadores de APOE e4. Este efecto está relacionado con un defecto en el transporte de

DHA a través de la barrera hematoencefálica e los portadores de APOE e4 (2)

Dieta cetogénica: Los compuestos cetogénicos inducen una mejora cognitiva únicamente en no portadores de APOE e4 (3)

(1): Clinical benefits of Tramiprosate in Alzheimer´s Disease are associated with higher number of APOE4 alleles: the “APOE4 gene-dose effect. JPAD (2016) (2): Yassine HN et al. Association of Docosahexaenoic Acid Supplementation With Alzheimer Disease Stage in Apolipoprotein E ε4 Carriers: A Review. JAMA Neurol. (2017). (3): Henderson ST et al. Study of the ketogenic agent AC-1202 in mild to moderate Alzheimer's disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial. Nutr Metab (Lond). (2009)




Los portadores de APOE e4 presentan más

Anomalías en la imagen relacionada con el amiloide (ARIAs) después del tratamiento con anticuerpos anti Ab (Aducanumab, bapineuzumab,

gantenerumab)

Efectos secundarios en portadores APOE e4




Aceleración del deterioro cognitivo en respuesta a inhibidores de AChE en portadores de APOE e4 y de BcHE-K (Donepezilo, Rivastigmina)

J Alzheimers Dis. 2017;56(1):229-237

Efectos secundarios en portadores APOE e4

APOE e4 carriers + DPZ APOE e4 carriers no DPZ

MM

SE

C

DR

-SB




APOE e4 en la

Práctica Clínica

Capítulo 3


3. APOE e4 en la Práctica clínica

Económicas: - El análisis genético es más caro que el análisis clínico rutinario

Técnicas: - El análisis genético requiere técnicos y equipamiento especializado

Interpretación: - Poco valor diagnóstico para EA

- Connotaciones éticas

Burocráticas: - Test genético. Consentimiento informado

- No incluido en el panel rutinario de pruebas de demencia



Los neurólogos no solicitan el genotipado de APOE en la clínica Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

Encuesta a Neurólogos

*Market Assessment of a New APOE4 Blood Marker Assay – ilS Interviews SM – May 2016

Variables Media

Experiencia en diagnóstico de EA (años)

16,5

Número de pacientes por

mes

195

Número de participantes: 20

Países:

Introduciría en su Unidad un test para ApoE4 no genético, más barato que la PCR y que pudiese

incorporarse fácilmente en un panel de pruebas de demencia rutinario?

20%

80%

Sí

No

3. APOE e4 en la Práctica clínica Un nuevo método de bioquímica clínica para la evaluación



ApoE4 blood marker assay

Capítulo 4


ApoE4 blood marker assay permite conocer si

un paciente es portador de APOE e4 sin un test

genético, detectando la apolipoproteína E4 en sangre

4. ApoE4 blood marker assay Un nuevo método de bioquímica clínica para la evaluación



El método se ha adaptado a inmunoturbidimetría para permitir su implementación en los hospitales

Placa de ELISA

Architect c16000 (Abbott)



Párticulas de látex

Anti-ApoE4

ApoE4

Aglutinación de partículas


Diseño del Test

Calibrador Control +/-

Establecimiento

de punto de corte

R1 R2

Plasma liofilizado de

portadores y no portadores de APOE e4

R2: reactive con

partículas de latex

(poliestireno)

(110 µL/muestra)

R1: reactivo con el

anticuerpo anti-

ApoE4 (110 µL/muestra)

Muestra: Plasma EDTA




Verificación (en el laboratorio)

102 muestras en cada uno

Analizador de mesa

AUC: 0,98

Precisión: 0,97

Analizador de

rendimiento medio

AUC: 0,98

Precisión: 0,97

ApoE4 Blood marker assay

Genotipado APOE (PCR)




Validación (en hospital)

Equipo de alto rendimiento

AUC: 0,99

Precisión: 0,97

Architect c16000 (Abbott)

~103 muestras

ApoE4 Blood marker assay



Genotipado APOE (PCR)











Los neurólogos no solicitan el genotipado de APOE en la clínica


Panel de pruebas rutinarias de demencia

Panel Coste aprox.* Objetivo Diagnóstico Commentarios

Perfil bioquímico básico (Hemograma, CBC, panel electrolitos, calcio, SUN, creatinina, glucosa, tasa sedimentación eritrocitaria…)

125 – 150 € Alteraciones metabólicas generales

No específico de demencia; parte del sceening rutinario de una persona mayor

Ácido Fólico ≈ 18€ Deficiencia de ácido fólico

Común en personas de edad avanzada. Asociación possible con DCL

Homocisteína ≈ 24€ Factor de riesgo EA Hiperhomocisteinemia descrito como factor de riesgo de EA

Vitamina. B12 ≈ 25€ Deficiencia de Vit. B12 Común en personas de edad avanzada. Descartar demencias secundarias

TSH ≈ 20€ Hipotiroidismo Común en personas de edad avanzada. Descartar demencias secundarias

HIV (PCR) ≈ 80€ HIV Descartar demencias secundarias

Sífilis ≈ 65€ Syphilis Descartar demencias secundarias

APOE e4 status

Turbidimetría Genotipado de APOE por PCR

Similar Ác. Fólico

≈ 80€

Factor riesgo EA Factor de riesgo asociado con la producción y deposición del péptido β–amiloide

Average costs of the Spanish Public Health System. Sources: official publications of the different Autonomous Communities

Impacto económico de la incorporación de ApoE4 bma en el perfil bioquímico básico ≈7%




ApoE4 blood marker assay es un test muy fiable para la detección de ApoE4 que puede ser implementado fácilmente en la

rutina clínica hospitalaria utilizando cualquier analizador de bioquímica clínica













Los neurólogos no solicitan el genotipado de APOE en la clínica


Es útil el ApoE4 para el diagnóstico de EA?

PMID:

9468467

PMID:

9468467

- Hasta el 75% de los individuos heterocigotos para APOE ε4 no desarrollan la enfermedad, y aproximadamente el 50% de los enfermos de EA no son portadores del alelo ε4.

- A pesar de ser el segundo factor de riesgo para EA después de la edad, su valor diagnóstico es muy limitado ya que APOE ε4 no es necesario ni suficiente para desarrollar EA.

Utility of the apolipoprotein E genotype in the diagnosis of Alzheimer's disease. Alzheimer's Disease Centers Consortium on Apolipoprotein E and Alzheimer's Disease. N Engl J Med. 1998 Feb 19;338(8):506-11. The genetic landscape of Alheimer´s Disease: clinical implications and perspectives.Genetics in Medicine 2016; 18 (5): 421-430.




Es el estatus ApoE4 una información relevante?

Sin duda

• En la clínica - Seguimiento más frecuente de los portadores de APOE e4.

- Decisión del tipo y la dosis de tratamientos. - Adoptar medidas preventivas para los factores de riesgo de EA

modificables.

• En investigación (ensayos clínicos) - Su bajo coste permite su uso como un primer test de screening para

la detección de portadores de APOE e4.




Connotaciones éticas

1. Efecto emocional de la comunicación del riesgo ApoE4

La comunicación del status ApoE4 no tiene un efecto psicológico negativo (ansiedad o depresión) en adultos con una historia familiar de EA.

Disclosure of APOE genotype for risk of Alzheimer´s Disease. New Engl J Med 2009. REVEAL study group.




2. La comunicación del status ApoE4 no supone ningún beneficio al paciente

No estamos de acuerdo. Conocer el riesgo permite adoptar medidas preventivas para otros factores de riesgo (diabetes, hipertensión, hipercolesterolemia) y una mejor planificación del futuro.

From Risk Evaluation and Education for Alzheimer’s Disease (REVEAL) study (http://www.genomes2people.org/reveal/)



Connotaciones éticas Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

- La detección de ApoE4 proporciona una información biológica relevante a los neurólogos:

- ApoE4 bma representa una solución práctica para la detección de ApoE4 en la práctica clínica rutinaria

CONCLUSIONES



- Riesgo de EA (seguimiento del paciente) - Ab

- Respuesta a tratamientos - Medidas preventivas - Inclusión en ensayos clínicos


Team

Pablo Cabello President

Isabel Jiménez BD Manager

Matt Mittino CEO

Andrés Rodríguez Research Assitant

Miguel Calero, PhD

Alberto Rábano, MD, PhD

Cristina Pérez Financial Manager

Advisory board

Sergio Veiga, PhD R&D Manager




Gracias por su atención

[email protected] +34 983 549 896 biocross.es


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