Avance en el tratamiento del Alzheimer
Avance en el tratamiento del alzhéimer: inyecciones que mejoran la memoria
El tratamiento, aún en fase de laboratorio, reprograma células de soporte para convertirlas en neuronas sin modificar el ADN
El cerebro adulto tiene una capacidad muy limitada para recuperar las neuronas que se pierden como consecuencia de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. Los tratamientos disponibles pueden ralentizar la evolución de la enfermedad, pero no consiguen revertir el deterioro cognitivo. Ahora, una investigación abre una nueva vía de estudio: utilizar nanopartículas para estimular la regeneración de neuronas y recuperar parte de los circuitos cerebrales dañados.
El trabajo, publicado en la revista Cell Biomaterials, demuestra en modelos experimentales que una plataforma denominada Nano-ERASER puede transformar determinadas células de soporte del cerebro en neuronas. Los investigadores observaron este efecto tanto en organoides cerebrales humanos diseñados para reproducir características del alzhéimer como en ratones con la enfermedad.
«Las nuevas neuronas pueden madurar y sobrevivir», afirma el autor principal del estudio, Peisheng Xu, profesor de Farmacia de la Universidad de Carolina del Sur. «También confirmamos una densidad neuronal mucho mayor en el cerebro de los ratones tratados».
De células de soporte a neuronas
El equipo de Xu desarrolló Nano-ERASER, un sistema basado en un nanogel polimérico capaz de transportar anticuerpos hasta determinadas células del cerebro. La plataforma consigue atravesar la barrera hematoencefálica y llegar a los astrocitos, células con forma de estrella que cumplen funciones esenciales de soporte en el sistema nervioso central.
Una vez dentro de estas células, el sistema utiliza anticuerpos para degradar una proteína denominada PTBP1. La disminución de esta proteína desencadena un proceso de reprogramación que hace que los astrocitos adopten características propias de las neuronas.
Uno de los aspectos que los investigadores consideran especialmente relevantes es que el procedimiento no modifica directamente el ADN. A diferencia de herramientas de edición genética como CRISPR, Nano-ERASER emplea una reprogramación celular que, según los autores, es reversible.
«Esperamos que esto sea más eficaz y también más seguro», dice Xu. «No tenemos que preocuparnos por los posibles efectos secundarios a nivel genético».
Neuronas funcionales
Antes de probar el tratamiento en animales, los investigadores analizaron su efecto en cultivos de astrocitos humanos y en organoides cerebrales humanos diseñados para reproducir características de la enfermedad de Alzheimer.
En ambos casos, Nano-ERASER consiguió reducir los niveles de PTBP1 y favorecer la transformación de los astrocitos en neuronas. Los análisis posteriores indicaron, además, que las nuevas células neuronales no eran únicamente estructuras similares a neuronas, sino que presentaban características compatibles con células funcionales.
El siguiente paso fue comprobar si esta regeneración podía traducirse en una mejora de las capacidades cognitivas.
Avance en ratones
Los investigadores administraron Nano-ERASER a ratones con enfermedad de Alzheimer y evaluaron posteriormente diferentes comportamientos relacionados con el aprendizaje y la memoria.
Después de varias semanas, los animales tratados recuperaron su capacidad para construir nidos y mostraron un mejor rendimiento en un laberinto acuático, pruebas utilizadas para evaluar determinadas capacidades cognitivas en estos modelos animales.
Los análisis de sus cerebros también revelaron una mayor densidad de neuronas, así como una reducción de la neuroinflamación y de la acumulación de proteína beta-amiloide, dos características asociadas a la enfermedad de Alzheimer.
Tras solo dos inyecciones, estos ratones se volvieron más inteligentesProfesor de Farmacia de la Universidad de Carolina del Sur
«Tras solo dos inyecciones, estos ratones se volvieron más inteligentes», afirma Xu. «Incluso después de una sola inyección, ya observamos que el comportamiento de estos ratones difería del de los que no recibieron tratamiento».
Todavía lejos de los pacientes
Los resultados suponen un avance para la investigación en neuroregeneración, especialmente porque durante años se ha debatido si la reducción de PTBP1 por sí sola podía ser suficiente para provocar la regeneración neuronal dentro de un organismo vivo.
Si logramos llevarlo a la clínica, entonces podremos tener esperanza para los pacientes con la enfermedad de Alzheimer
Sin embargo, los propios investigadores subrayan que los resultados no demuestran que Nano-ERASER pueda tratar o curar el alzhéimer en seres humanos. Por ahora, la evidencia se limita a modelos experimentales y queda un largo camino antes de plantear su utilización clínica.
El siguiente objetivo del equipo será estudiar la eficacia de la plataforma a largo plazo y comprobar su seguridad en modelos animales más próximos al ser humano, incluidos primates no humanos. Solo después de superar estas etapas podría plantearse el inicio de ensayos clínicos.
Xu considera que el trabajo ofrece una posible hoja de ruta para desarrollar nuevas estrategias frente a una enfermedad para la que todavía no existe una cura capaz de recuperar las neuronas perdidas.