Un an¨¢lisis de sangre permite predecir la principal complicaci¨®n del embarazo antes de que aparezca

Junto al parto prematuro, la preeclampsia es la principal complicaci¨®n del embarazo. Caracterizada por una repentina elevaci¨®n de la presi¨®n arterial, puede afectar a la salud de madre e hijo, poniendo en peligro la vida de la primera y afectando al desarrollo del segundo en los casos m¨¢s graves. De origen desconocido, se empieza a detectar en el tercer trimestre de gestaci¨®n. Salvo tomar aspirinas, no hay tratamiento y solo desaparece con el parto, muchas veces adelantado por su culpa. Ahora, un grupo de investigadores ha logrado predecir qu¨¦ embarazadas sufrir¨¢n preeclampsia semanas antes de que sea detectable. Y lo han hecho con una fascinante combinaci¨®n de gen¨¦tica, aprendizaje de m¨¢quinas y algoritmos matem¨¢ticos.

A finales del siglo pasado varios estudios lograron identificar material gen¨¦tico en la sangre de mujeres embarazadas que proven¨ªa del feto. Aquel avance permiti¨®, ya en este siglo, el desarrollo de anal¨ªticas no invasivas para estudiar el ADN del nonato buscando anomal¨ªas como el s¨ªndrome de Down. Esto permiti¨® ir arrinconando t¨¦cnicas tan peligrosas como la amniocentesis. Buscando ir m¨¢s all¨¢, los cient¨ªficos han empezado a usar este enfoque para detectar y anticiparse a las posibles complicaciones del embarazo, como la preeclampsia.

Cient¨ªficos de la empresa Mirvie (San Francisco, Estados Unidos) han logrado prever la mayor¨ªa de los casos de preeclampsia con un simple an¨¢lisis de sangre. Lo explica el presidente y fundador de la compa?¨ªa californiana Maneesh Jain: ¡°Demostramos que la tecnolog¨ªa de ARN desarrollada por Mirvie puede detectar el 75% de las mujeres que desarrollar¨¢n preeclampsia, incluidas aquellas con partos prematuros, meses antes de que se presenten los s¨ªntomas¡±. Esto supone multiplicar hasta por cuatro la efectividad de los cribados tradicionales, basados en perfiles biogr¨¢ficos elaborados con el historial de embarazos, la edad, el ¨ªndice de masa corporal o la raza.

Adem¨¢s de la elevada capacidad de predicci¨®n, en este trabajo tambi¨¦n destaca la anticipaci¨®n en el tiempo. Aunque la preeclampsia se inicia en el mismo momento en que se forma la placenta (placentaci¨®n) los s¨ªntomas que permiten detectarla no aparecen hasta despu¨¦s de la semana 20 del embarazo. En esta investigaci¨®n, publicada recientemente en Nature, la detecci¨®n se realiz¨® de media un mes y medio antes.

¡°Al analizar el ARN circulante [en la sangre de la madre] vimos diferencias entre las mujeres que terminaron por desarrollar preeclampsia y las que no¡±

Joan Camu?as, bi¨®logo computacional en Mirvie

El barcelon¨¦s Joan Camu?as (de Arenys de Munt) es bi¨®logo computacional en Mirvie y es coautor de esta investigaci¨®n. ¡°Al analizar el ARN circulante [en la sangre de la madre] vimos diferencias entre las mujeres que terminaron por desarrollar preeclampsia y las que no¡±, dice. Entre este ARN, que se cree de desecho, lo hay de origen no humano, v¨ªrico o bacteriano. Pero tambi¨¦n procedente del feto y la placenta. Como dice Jain, ¡°las transcripciones de ARN del feto pueden salir de los vasos sangu¨ªneos fetales en las vellosidades de la placenta y hacia el torrente sangu¨ªneo materno¡±. Y este material gen¨¦tico promete ser una ventana al embarazo y su progresi¨®n.

¡°Nuestros algoritmos permiten detectar patrones distintos entre las dos poblaciones, [embarazadas y no embarazadas]¡±, comenta Camu?as. Para alimentar a estos algoritmos, los investigadores los entrenaron con un sistema de aprendizaje de m¨¢quinas (machine learning, en ingl¨¦s) que usaron para analizar el material gen¨¦tico presente en 2.539 muestras de sangre de las mujeres del estudio. Identificaron as¨ª residuos de una serie de genes relacionados con el desarrollo de la placenta y del propio feto. La mitad de las muestras se tomaron en el segundo trimestre del embarazo, semanas antes de la posible emergencia de la preeclampsia y el resto cuando ya deber¨ªa haber surgido.

Antes del trabajo de Camu?as, Jain y otros, ya se hab¨ªa empleado el material gen¨¦tico del feto presente en la sangre de la madre. De hecho, desde hace unos a?os se comercializan pruebas diagn¨®sticas que analizan el ADN fetal obtenido del torrente sangu¨ªneo materno. La de mayor impacto es la que busca anomal¨ªas cromos¨®micas, como la que desemboca en el s¨ªndrome de Down. Con ARN, en 2020 investigadoras de la empresa Illumina (tambi¨¦n californiana) utilizaron igualmente el ARN circulante para detectar se?ales moleculares de preeclampsia. En ese trabajo, las muestras sangu¨ªneas se tomaron una vez desarrollaron la patolog¨ªa, pero fue clave para validar este nov¨ªsimo enfoque.

Fiona Kaper, responsable de investigaci¨®n en Illumina y coautora de aquel estudio, explica la clave de estos trabajos: como relacionar el material gen¨¦tico presente en la sangre materna con el feto: ¡°Para cualquier mol¨¦cula de ARN, no puedes decir con total seguridad de donde procede porque la estamos viendo en el plasma y no en los tejidos en s¨ª [de los que procede]. As¨ª que solo podemos asignar estos transcritos [ARN residual circulante] a posibles tejidos de origen¡±, explica. Para ello, recurren a bases de datos existentes que van acumulando cada nueva conexi¨®n que se va descubriendo entre un ARN presente en sangre con su procedencia. ¡°Por ejemplo, si el transcrito A se expresa cinco veces m¨¢s en el tejido fetal que en otros tejidos, lo asignamos a la categor¨ªa fetal. Si el transcrito B se expresa dos veces m¨¢s alto en tejido placentario que en otros, se asigna a la categor¨ªa de placenta¡±, detalla. No es un sistema infalible, pero, como a?ade Kaper, ¡°nos da la confianza de que ver alteraciones en muchas transcripciones que se expresan m¨¢s, por ejemplo, en el tejido placentario, indica que hay un aumento en el ARN circulante de fuentes placentarias¡±.

¡°Cualquier enfermedad que implique deterioro o cambio en el funcionamiento de un sistema del organismo tiene el potencial de generar una se?al de ARN circulante¡±

Fiona Kaper, responsable de investigaci¨®n en Illumina

Esta ventana al embarazo que se abre en la sangre materna promete ir mucho m¨¢s all¨¢ de la preeclampsia. Para la cient¨ªfica de Illumina, ¡°las formas de hipertensi¨®n gestacional que no son preeclampsia, el s¨ªndrome HELLP [que provoca descomposici¨®n de los gl¨®bulos rojos], restricci¨®n del crecimiento fetal, diabetes gestacional, etc¨¦tera, tambi¨¦n son posibles complicaciones que podr¨ªan generar se?ales en el ARN circulante¡±. Pero Kapel va m¨¢s all¨¢: ¡°Cualquier enfermedad que implique deterioro o cambio en el funcionamiento de un sistema del organismo tiene el potencial de generar una se?al de ARN circulante. Por supuesto, se necesitar¨¢n estudios mucho m¨¢s grandes para probarlo¡±.

Adem¨¢s del ADN y el ARN fetal, otros investigadores buscan otras presencias del feto o la placenta en la sangre. El equipo de Miguel Pericacho, del Instituto de Investigaci¨®n Biom¨¦dica de Salamanca, ha investigado biomarcadores para detectar la preeclampsia. Es el caso de la prote¨ªna endoglina, cuyo grado de solubilidad parecer ser a la vez causa y consecuencia de esta complicaci¨®n del embarazo. Su colega del Hospital Universitario de Salamanca Sandra Muntion y su equipo est¨¢n estudiando otro posible biomarcador, en su caso ves¨ªculas de plasma de sangre de la madre. Todo lleva al mismo lugar: distinto material gen¨¦tico fetal o placentario en la sangre materna.

Para Pericacho, los trabajos con la preeclampsia son solo el primer escal¨®n. ¡°La han usado como prueba para validar este enfoque, pero bien podr¨ªa ser un paso hacia un m¨¦todo para detectar otras enfermedades o seguir el crecimiento del feto¡±. Al ser la complicaci¨®n grave m¨¢s habitual, facilita el trabajo a los algoritmos.

El doctor Juan Luis Delgado, coordinador de la gu¨ªa de asistencia pr¨¢ctica de preeclampsia de la Sociedad Espa?ola de Ginecolog¨ªa y Obstetricia (SEGO), destaca la conexi¨®n madre e hijo. ¡°Lo impresionante de estos trabajos es que se basan en el material gen¨¦tico fetal o placentario secretado en la sangre, en la circulaci¨®n materna¡±. Y coincide con Pericacho: ¡°Acceder al ARN es acceder al libro de instrucciones del feto. En poco tiempo, no solo se detectar¨¢n patolog¨ªas; con un ¨²nico an¨¢lisis de sangre tendremos todo su genoma completo¡±.

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