La importancia de la tipificación de los Antígenos de Histocompatibilidad (HLA) para el trasplante de órganos

Dr. Gino Noris García y Dra. Carla Santana Torres Bimodi Biología Molecular Diagnóstica SA de CV

El trasplante de órganos y tejidos humanos es uno de los avances más importantes de la medicina moderna. Este avance es resultado de una larga serie de investigaciones de las diversas especialidades medico-biológicas, las cuales han permitido entre otras cosas el correcto manejo de los inmunosupresores que hoy día se emplean para lograr un trasplante exitoso, así como la adecuada selección del binomio donador – receptor.

Desde las primeras experiencias de trasplante se puso de manifiesto la imposibilidad de mantener durante largo tiempo un injerto funcional. Este fracaso pronto se atribuyó a mecanismos agresivos del receptor contra el donador.

Es por esto que antes de realizar un trasplante debe valorarse la compatibilidad antigénica entre el receptor y el donador, con la finalidad de optimizar la supervivencia del injerto y minimizar posibles reacciones inmunológicas. Así como realizar otras pruebas para valorar infecciones latentes de Citomegalovirus, Epstein Barr, VIH, Hepatitis B y C que puedan poner en peligro la vida del paciente que se encuentra inmunosuprimido.

El estudio de compatibilidad es una prueba que evalúa unas proteínas llamadas antígenos leucocitarios humanos (HLA, por sus siglas en inglés), los cuales se encuentran en la superficie de casi toda célula del cuerpo humano. Estos antígenos se encuentran en grandes cantidades en la superficie de los glóbulos blancos y le ayudan al sistema inmunitario a establecer la diferencia entre los tejidos corporales y las sustancias extrañas.

Los resultados de este examen se pueden utilizar para identificar la buena compatibilidad para injertos de tejido y trasplantes de órganos, como el trasplante de riñón o el trasplante de médula ósea.

Cada persona tiene una serie de antígenos HLA relativamente únicos que hereda de sus padres. Cada quien tiene la mitad de sus antígenos HLA compatibles con la mitad de los antígenos HLA de su madre y la otra mitad compatible con la mitad de los de su padre. Es improbable que dos personas sin ningún parentesco presenten la misma estructura de HLA.
Existen dos clases de antígenos de histocompatibilidad, HLA clase I y HLA clase II:

Los principales antígenos HLA Clase I están codificados por los genes  HLA-A, HLA-B y HLA-C, estos se expresan en la superficie de casi todas las células nucleadas del organismo.

Los antígenos HLA Clase II están codificados por los genes HLA-DR, HLA-DQ y HLA-DP, y se expresan solamente en la superficie de ciertos tipos celulares.

Una característica de los antígenos de histocompatibilidad es su extremo polimorfismo (muchas formas). Se heredan como caracteres autosómicos codominantes, es decir, cada individuo tiene dos copias de cada uno de los genes una que hereda de su padre y otra de su madre, estas copias suelen ser distintas entre si y ambas copias de cada gen se expresan por lo que en la superficie de las células existirán proteínas producidas por cada una de las dos copias.  De esta manera un individuo expresa tanto los antígenos de histocompatibilidad derivados del cromosoma materno como los del cromosoma paterno.

Los genes HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DR, HLA-DQ y HLA-DP se encuentran juntos en un solo cromosoma por lo que suelen heredarse en bloque y conforman lo que se conoce como un haplotipo. El conjunto de los dos haplotipos (uno heredado de cada progenitor) conforma el genotipo.

Los trasplantes de órganos varían en cuanto a sus requerimientos de histocompatibilidad, desde el trasplante de médula ósea que requiere una histocompatibilidad estricta, hasta el trasplante de hígado, en el cual, entre otros factores, la urgencia clínica impulsa a soslayar la compatibilidad donante – receptor.

Por otro lado, dado que estas moléculas están involucradas en la respuesta inmune, se está investigando su relación con enfermedades autoinmunes. Por ejemplo, el antígeno HLA-B27 se encuentra en muchas personas (pero no en todas) con espondilitis anquilosante y síndrome de Reiter. Además cada vez es más evidente que la susceptibilidad a ciertas enfermedades infecciosas está relacionada con los antígenos HLA.

La tipificación del HLA es la identificación de los antígenos de histocompatibilidad o la determinación del genotipo. Para llevarla a cabo, existen distintos métodos, principalmente el método serológico y los métodos de biología molecular (ADN)
Existen en general tres distintas formas de tipificar a los antiguos linfocitarios humanos (HLA) mediante tecnologías moleculares (las tecnologías serológicas son obsoletas y no funcionales) estas son:

•    RESOLUCION BAJA (PCR-SSP Sequence Specific Primer):
Esta metodología consiste en realizar reacciones de PCR (Reacción en cadena de la Polimerasa) alelo específica. En teoría se podría diseñar un PCR específico para cada uno de los alelos, sin embargo dado el enorme número de alelos distintos esto resulta inoperante, de manera que se utilizan un número limitado de PCRs que amplifican cada una de ellas a  varios alelos distintos. Por lo tanto no es posible distinguir entre dos alelos que son amplificados por la misma PCR.
Esta metodología solamente es útil para tipificar a un donador y a un receptor que están altamente emparentados (por ejemplo padre e hijo), pues aunque no se tenga buena resolución, si se obtiene una tipificación similar se supone que serán compatibles ya que comparten los mismos alelos puesto que los heredaron de la misma familia.

•    RESOLUCION MEDIA (PCR-SSOP Sequence-Specific Oligonucleotide Probes):
Esta técnica consiste en realizar PCRs con iniciadores genéricos que se unen a regiones constantes de los diferentes alelos, entre ambos iniciadores quedan comprendidas las regiones polimórficas que contienen las variaciones nucleotídicas que distinguen a un alelo de otro. El producto de la PCR es hibridado con sondas que reconocen a los distintos alelos. Al igual que con los SSP resulta imposible e inoperante generar una sonda única para cada alelo ya que los polimorfismos a veces son de tan solo una base del ADN o se encuentran muy separados uno de otro por lo que una sola sonda no puede detectar ambos. En esta metodología una misma sonda hibrida con varios alelos y un alelo es reconocido por varias sondas dando un patrón de hibridación definido para cada alelo, sin embargo siguen existiendo ambigüedades pues de todas maneras no se puede generar un patrón único por alelo (o mejor dicho por combinación de alelos pues hemos de recordar que cada individuo tiene dos alelos de cada gen).
Esta tecnología se puede elegir cuando se van a analizar muchos individuos simultáneamente, como en los programas de trasplante de médula ósea, para hacer un primer tamizaje en busca de donadores no relacionados.

•    RESOLUCION ALTA (PCR-Secuenciación):
En esta técnica nuevamente se realizan PCRs con iniciadores genéricos que amplifican a todos los alelos de un gen, posterior mente los productos de PCR se secuencían y los resultados de la secuencia se comparan con bases de datos de todos los alelos conocidos para discernir de que alelos se trata. Dado que durante la amplificación y la secuenciación se trabaja simultáneamente con los dos alelos del individuo, incluso aquí pueden llegar a existir ambigüedades pues la combinación de dos alelos puede llegar a generar la misma secuencia que la combinación de otros dos alelos. Para la resolución de estas ambigüedades pueden emplearse iniciadores específicos que permiten discernir cual de las dos parejas de alelos es la real. No obstante incluso con estos iniciadores pueden llegar a existir algunos remotos casos en los que, la ambigüedad no puede ser eliminada. Sin embargo, estas ambigüedades suelen ser en secuencias que no llegan a afectar el producto protéico del gen y que por lo tanto no tienen relevancia clínica.
Esta metodología esta considerada como el estándar de oro y de hecho los estuches comerciales de las otras dos metodologías deben de validar sus resultados mediante secuenciación. Esta metodología debe de utilizarse cuando se ha elegido a un donador no emparentado para verificar la compatibilidad entre el y el receptor, es difícil utilizarla como método de tamizaje por la dificultad para procesar muchas muestras simultáneamente.

BiMoDi ofrece el estudio de tipificación de HLA mediante secuenciación, por lo que puede establecer el genotipo tanto del los genes Clase I(HLA-A y HLA-B) como de Clase II (HLA-DR y HLA-DQ) con la más ALTA RESOLUCION comercialmente disponible. Este estudio junto con la determinación del grupo sanguíneo y las pruebas cruzadas, constituyen el pilar para la toma de decisión al elegir una pareja donante-receptor para un trasplante.

6 thoughts on “La importancia de la tipificación de los Antígenos de Histocompatibilidad (HLA) para el trasplante de órganos

  1. Carlos Reyes Mata

    He leido sus páginas promocionales y me parecen muy buenas.
    Actualmente estoy desarrollando la modelación matemática del problema de tipificación. Estudio la Maestría en Ciencias de la Ingeniería Industrial en la UDLAP (Universidad de las Américas Puebla) y me estoy basando en una tesis que abordo el mismo tema: obteniendo como solución 20 sondas de 20 preguntas a través del Set Covering, teniendo un mínimo de ambiguedades. Pero me hace falta ver como hacen la tipificación en laboratorio para validar mejor mi modelo matemático, espero ustedes puedan ayudarme.

    Agradeciendo de antemano su atensión, les envio un cordial saludo.

    Att. Ing. Carlos Reyes Mata

  2. PATY MARTINEZ

    el estudio que le hicieron a mi esposo sale positivo pra sa clase I y positivo en clase II no entiendo nada y yo le done el riñon me podrian explicar

    agradezco su respuesta

  3. edinsy

    como debe de realizarse la tificacion D

  4. Valeria

    Hola, quisiera consultarles cuál es el kit (he visto el de qiagen) que utilizan para secuenciación de los alelos HLA. Trabajo en un hospital público en argentina y estamos proyectando montar un banco de tejidos y pretendemos realizar las tipificaciones en nuestro lab.
    Desde ya gracias y les dejo saludos cordiales.

  5. giovana

    EL HLA TIENE 7.5 MILLONES DE PARES DE BASES

  6. nuria torres

    SUs ermanos no son compatibles con el.ke se necesita tener para poder ayudarle,cada vez va peor,casi no anda y estamos desesperados¡saludos

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