La falta del factor V de coagulación en humanos provoca una enfermedad de la coagulación ultrarrara. Un equipo de investigación de la Universidad Complutense de Madrid junto con científicos del INIA-CSIC ha conseguido un hito científico al generar el primer modelo viable en ratón con deficiencia del factor V (FV) de coagulación gracias a la tecnología CRISPR/Cas9. Los investigadores introdujeron una mutación puntual que reprodujo de forma fiel una manifestación leve de la enfermedad del humano en el modelo ratón. Este modelo es de gran relevancia ya que permitirá avanzar en el desarrollo de terapias específicas y mejorar el conocimiento sobre trastornos de la coagulación. Esto ha derivado en la patente y publicación del modelo animal a continuación explicado.

La deficiencia de factor V es una enfermedad genética extremadamente infrecuente, con una prevalencia estimada de menos de 1 caso por cada millón de nacimientos. Está causada por mutaciones en el gen F5, y puede provocar desde hemorragias leves en mucosa oral o hemorragias debido a traumas o cirugías (fenotipos leves) a sangrados internos graves. Su tratamiento actual se basa exclusivamente en la administración de plasma fresco congelado o concentrados plaquetarios, ya que no existen concentrados comerciales del factor V recombinante (es decir, la proteína purificada para poder suplir la carencia del gen mutado F5 que la codifica). A diferencia de otras coagulopatías como la hemofilia A o B, para esta patología no existía hasta ahora un modelo animal viable porque los modelos previos (como el knock-out en ratón con genes completamente inactivados) resultaban letales durante el desarrollo embrionario y no se obtenían crías vivas, por lo que no se podían realizar ensayos de terapias génicas o farmacológicas para avanzar en el estudio y tratamiento de la enfermedad.

En este ensayo se empleó la tecnología de edición genética CRISPR/Cas9 para introducir una mutación puntual en el gen F5 del ratón (Figura  1). Esta mutación ya había sido descrita en humanos, y cursa con un fenotipo leve y sin manifestaciones clínicas graves.

Figura 1. Generación de la mutación Thr1857Met en los ratones mediante HDR mediado por CRISPR. La figura muestra la producción de ratones fundadores portadores de la mutación, así como los cromatogramas de individuos de tipo WT, heterocigotos y homocigotos. F0, generación filial 0; F1, generación filial 1; WT, tipo salvaje.

Para comprobar que los animales portaban la mutación deseada, se llevó a cabo una caracterización genética y funcional completa que comprendía el genotipado por secuenciación, el análisis de los niveles de FV y pruebas de coagulación como el tiempo de protrombina (PT) y tiempo de tromboplastina parcial activada (aPTT). Los ratones mutantes generados en este estudio son viables, fértiles, clínicamente estables y presentan niveles funcionales, aunque reducidos, de FV (24,5% del FV  en los animales homocigotos), valores que corresponden con la clasificación clínica de enfermedad leve en humanos. Además, no se observaron signos de hemorragias espontáneas ni alteraciones reproductivas.

Este modelo es especialmente valioso porque emula fielmente las condiciones clínicas observadas en pacientes humanos con fenotipos leves de la enfermedad. Permitirá estudiar la fisiopatología de la deficiencia de FV, ensayar nuevas terapias avanzadas, como la terapia génica o celular, y facilitará la evaluación de fármacos en fases preclínicas. Asimismo, podrá ser utilizado como plataforma para diseñar tratamientos específicos o evaluar combinaciones terapéuticas con el plasma actualmente empleado como única opción para estos pacientes.

La generación de este modelo ha sido posible gracias a un enfoque integrador que combina técnicas de biología molecular, análisis informáticos, modelado tridimensional de estructura de proteínas y pruebas funcionales in vivo. Siempre cumpliendo con la normativa europea en bienestar animal y ética en investigación.

En un contexto de creciente interés por las enfermedades raras y ultrarraras, este avance representa un ejemplo claro de cómo la investigación traslacional y el desarrollo de modelos animales adecuados pueden abrir nuevas oportunidades para pacientes que, hasta ahora, contaban con opciones terapéuticas muy limitadas. Además, este modelo facilita la colaboración entre centros nacionales e internacionales, contribuyendo a una ciencia abierta y cooperativa en beneficio de las personas afectadas.

Este trabajo es fruto de la colaboración entre el grupo de Terapias avanzadas, génica y celular para el tratamiento de coagulopatías congénitas con investigadores tanto de la Facultad de Ciencias Biológicas y como de la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid, y los investigadores del INIA-CSIC, y que ha sido posible gracias al apoyo de la Asociación para de Investigación y Cura del Déficit de Factor V —Una Esperanza para Celia—, que impulsa la búsqueda de soluciones para esta enfermedad minoritaria.

Este trabajo consolida al grupo de investigación como el único grupo a nivel internacional que investiga activamente la deficiencia de factor V desde una perspectiva tanto básica como traslacional. La generación del primer modelo de ratón viable para esta enfermedad ultrarrara no solo representa una contribución sin precedentes en el campo de la hematología, sino que también posiciona al grupo como referente estratégico en el desarrollo de modelos animales aplicables a terapias avanzadas.

Referencias

1. De Pablo-Moreno JA, González-Brusi L, Miguel-Batuecas A, Bermejo-Álvarez P, Revuelta L, Liras A. Development of a novel and viable knock-in factor V deficiency murine model: Utility for an ultra-rare disease. PLoS One. 2025 Jun 2;20(6):e0321864. doi: 10.1371/journal.pone.0321864 
2. Patente Ref. ES2948817B2. Disponible en: https://sede.oepm.gob.es/bopiweb/descargaPublicaciones/formBusqueda.action

Autores y afiliaciones

Juan A De Pablo-Moreno ¹,☯, Leopoldo González-Brusi ²,☯, Andrea Miguel-Batuecas ¹, Pablo Bermejo-Álvarez ², Luis Revuelta ³,‡, Antonio Liras ¹,‡,* 

¹Departamento de Genética, Fisiología y Microbiología, Facultad de Biología, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España

²Departamento de Reproducción Animal, INIA, CSIC, Madrid, España

³Departamento de Fisiología, Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España

☯ Estos autores han contribuido por igual como primeros autores.

‡ LR y AL han contribuido de forma equitativa como investigadores principales en este trabajo.