Identifican genes protectores frente al Alzheimer, que abren a puerta al tratamiento de la enfermedad

En el marco del programa europeo Horizonte 2020 (proyecto ERA-NET)

• Una investigación impulsada por la Cátedra QUAES-UPF descubre genes que protegen a las neuronas, así como otros que favorecen el inicio y desarrollo de la patología

• El diagnóstico por imagen adquiere relevancia en el manejo y seguimiento de la enfermedad neurodegenerativa. A medida que se introduzcan terapias, será clave para determinar su eficacia

Barcelona, 14 de marzo de 2023. La enfermedad de Alzheimer afecta a unas 800.000 personas en España y se calcula que, en unos 30 años, la padecerán unos 50 millones en los países desarrollados. Diagnosticarla precozmente, y encontrar tratamientos que mejoren la calidad de vida de los afectados, resulta fundamental.

Con este objetivo, trabaja el grupo de investigadores que lidera el Dr. Francisco J. Muñoz, director de la cátedra de la Fundación QUAES (impulsada por Cetir Ascires) en la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona. Los científicos han identificado nuevos genes que pueden estar actuando como protectores frente al Alzheimer, lo que posibilita explorar nuevas vías para el tratamiento de la enfermedad.

Identificación de nuevas dianas terapéuticas

Sabemos que la enfermedad de Alzheimer está relacionada con una proteína de pequeño tamaño (el péptido b-amiloide) que liberan las neuronas y que, con la edad, comienza a acumularse dentro del cerebro, pudiendo tener un efecto neurotóxico. Hasta ahora, no se han conseguido terapias suficientemente relevantes que impidan la producción de esa molécula, ni tampoco ha fructificado el uso de fármacos que eviten la acumulación de estos péptidos ni que disminuyan su neurotoxicidad.

Conscientes de que el estudio molecular es fundamental para avanzar en el conocimiento de esta enfermedad e identificar posibles dianas terapéuticas, “hemos participado cinco grupos internacionales de investigación de la Unión Europea, en el marco de un proyecto ERA-NET (Horizonte 2020), analizando más de 300 proteínas durante dos años. El resultado es una muestra de nuevos genes que pueden estar actuando como protectores frente al Alzheimer o, por el contrario, como activadores de la toxicidad del amiloide (Ab), pudiendo modificar el inicio y la progresión de la enfermedad”, afirma el Dr. Muñoz.

Este estudio se ha realizado en el laboratorio a partir de una colección de más de cinco mil colonias de levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae. Estas levaduras se han modificado genéticamente y se han seleccionado para cruzarlas con otras que tienen genes activados para producir la proteína Ab. Mediante este procedimiento, los investigadores encontraron que 81 genes similares a los de los humanos aumentaron la toxicidad del Ab y que 157 genes fueron protectores frente a él.

A continuación, realizaron un estudio bioinformático identificando cuáles eran las principales funciones celulares neuronales que se afectaban por el péptido: la regulación del calcio intracelular, la traducción de proteínas y la actividad mitocondrial. Finalmente, la investigación se centró en el estudio de una proteína (SURF4) que regula la entrada de calcio desde el exterior celular en las neuronas humanas y que parece favorecer el daño provocado por el b-amiloide en la enfermedad de Alzheimer.

En resumen, un trabajo que abre puertas para identificar distintas dianas terapéuticas que puedan minimizar la toxicidad amiloidea y, por lo tanto, aptas para tratar esta enfermedad neurodegenerativa.

Diagnóstico por imagen, el aliado principal

El estudio de la imagen molecular cerebral permite, hoy en día, identificar precozmente las alteraciones morfometabólicas cerebrales que se producen en la enfermedad de Alzheimer, lo que potencialmente podrá resultar una herramienta eficaz para monitorizar la respuesta frente a futuras terapias.

Disponer de equipos de última tecnología como el PET/RM permite identificar y cuantificar en un mapa cerebral los depósitos de sustancia amiloide y determinar el grado de atrofia y patrones de alteración del metabolismo de la glucosa en diferentes áreas del cerebro, variables todas de suma importancia para el estudio del Alzheimer y de otras enfermedades neurodegenerativas.

La técnica híbrida PET/RM permite, de forma sincrónica, fusionar la imagen estructural de la Resonancia Magnética (RM) con la imagen metabólica de la Tomografía por Emisión de Positrones (PET), lo que resulta ideal para el estudio de la enfermedad neurodegenerativa, proporcionando la máxima información en un tiempo récord. “Un abordaje completo que nos permite analizar distintas áreas cerebrales integrando, de forma simultánea, la información que nos proporcionan los biomarcadores de imagen y de metabolismo cerebral con los análisis complementarios de cuantificación mediante inteligencia artificial”, afirma el Dr. Eduard Riera, coordinador de medicina nuclear de Cetir Ascires, basándose en su experiencia con el primer PET/RM de Cataluña, ubicado en el centro médico de Cetir Ascires Viladomat, en Barcelona.

Enlace a la publicación de la investigación: https://www.mdpi.com/1422-0067/24/2/1278

Enlace a vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=dDYIdI6sCfk

Sobre la Fundación QUAES

La Fundación QUAES es una organización sin ánimo de lucro dedicada a fomentar la difusión de los avances médicos y científicos entre pacientes. Su vocación es compartir el conocimiento de manera rigurosa y accesible, generando un verdadero punto de encuentro entre la sociedad, el ámbito académico y los profesionales de la sanidad.  De raíces mediterráneas, esta organización está impulsada por Ascires Grupo Biomédico, de la que forma parte la catalana Cetir.

En línea con estos objetivos, se creó la Cátedra Fundación QUAES en la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona, referente en Medicina Nuclear y Big data.