Investigadores del MIT han revelado genes y vías celulares que no se habían vinculado previamente con el Alzheimer, incluyendo una relacionada con la reparación del ADN
Un equipo de investigación del MIT ha descubierto al combinar información de muchos conjuntos de datos varios nuevos objetivos potenciales para tratar o prevenir la enfermedad de Alzheimer.
El estudio reveló genes y vías celulares que no se habían vinculado previamente con el Alzheimer, incluyendo una relacionada con la reparación del ADN. Identificar nuevas dianas farmacológicas es crucial, ya que muchos de los fármacos contra el Alzheimer desarrollados hasta el momento no han tenido el éxito esperado. En colaboración con los investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard, el equipo utilizó datos de humanos y moscas para identificar vías celulares vinculadas a la neurodegeneración.
“Toda la evidencia disponible indica que existen muchas vías diferentes involucradas en la progresión del Alzheimer. Es multifactorial, y esa podría ser la razón por la que ha sido tan difícil desarrollar fármacos eficaces. Necesitaremos algún tipo de combinación de tratamientos que incidan en diferentes partes de esta enfermedad”, afirma Ernest Fraenkel, profesor Grover M. Hermann de Ciencias y Tecnología de la Salud en el Departamento de Ingeniería Biológica del MIT y autor principal del estudio.
“Toda la evidencia disponible indica que existen muchas vías diferentes involucradas en la progresión del Alzheimer"
En las últimas décadas, muchos estudios han sugerido que la enfermedad de Alzheimer es causada por la acumulación de placas amiloides en el cerebro, lo que desencadena una cascada de eventos que conducen a la neurodegeneración. Se han desarrollado algunos fármacos para bloquear o descomponer estas placas, pero no suelen tener un efecto significativo en la progresión de la enfermedad. Con la esperanza de identificar nuevas dianas farmacológicas, muchos científicos trabajan actualmente en el descubrimiento de otros mecanismos que podrían contribuir al desarrollo del Alzheimer.
“Una posibilidad es que exista más de una causa del Alzheimer, y que incluso en una sola persona, pueda haber múltiples factores contribuyentes. Por lo tanto, incluso si la hipótesis amiloide es correcta —y hay quienes no lo creen—, es necesario conocer cuáles son esos otros factores. Y si se pueden abordar todas las causas de la enfermedad, se tendrá una mayor probabilidad de bloquear e incluso revertir algunas pérdidas”, apunta Fraenkel.
Para intentar identificar algunos de esos otros factores, el laboratorio de Fraenkel se asoció con Mel Feany, profesor de patología en la Facultad de Medicina de Harvard y genetista especializado en genética de la mosca de la fruta. Usando moscas de la fruta como modelo, Feany y otros en su laboratorio realizaron un análisis en el que eliminaron casi todos los genes conservados expresados en las neuronas de las moscas. Luego, midieron si cada una de estas inactivaciones genéticas tenía algún efecto en la edad a la que las moscas desarrollan neurodegeneración.
En este caso, el objetivo era intentar vincular los genes identificados en el análisis de la mosca de la fruta con procesos y vías celulares específicos que podrían contribuir a la neurodegeneración. Para ello, los investigadores combinaron los datos de la mosca de la fruta con otros conjuntos de datos, incluyendo datos genómicos de tejido post mortem de pacientes con Alzheimer. La primera etapa de su análisis reveló que muchos de los genes identificados en el estudio de la mosca de la fruta también disminuyen a medida que los humanos envejecen, lo que sugiere que podrían estar involucrados en la neurodegeneración en los humanos.
“La búsqueda de fármacos contra el Alzheimer se acelerará drásticamente cuando existan sistemas experimentales sólidos y de alta calidad"
En la siguiente fase de su estudio, los investigadores incorporaron datos adicionales relevantes para la enfermedad de Alzheimer, incluidos datos eQTL (locus de rasgos cuantitativos de expresión), una medida de cómo diferentes variantes genéticas afectan los niveles de expresión de ciertas proteínas. Utilizando sus algoritmos de optimización de redes con estos datos, los investigadores identificaron vías que vinculan los genes con su posible papel en el desarrollo del Alzheimer.
Ahora que se han identificado estos objetivos, los investigadores esperan colaborar con otros laboratorios para explorar si los fármacos dirigidos a ellos podrían mejorar la salud neuronal. Fraenkel y otros investigadores trabajan en el uso de células IPSC de pacientes con Alzheimer para generar neuronas que podrían utilizarse para evaluar dichos fármacos.
“La búsqueda de fármacos contra el Alzheimer se acelerará drásticamente cuando existan sistemas experimentales sólidos y de alta calidad. Estamos llegando a un punto en el que dos sistemas realmente innovadores convergen. Uno son mejores modelos experimentales basados en células IPSC, y el otro son modelos computacionales que nos permiten integrar enormes cantidades de datos. Cuando ambos maduren simultáneamente, que es lo que estamos a punto de ver, creo que lograremos algunos avances”.