Un Google brain para estudiar el Alzheimer

Un equipo de científicos españoles ha desarrollado las herramientas necesarias para cartografiar el cerebro de personas con Alzheimer. El proyecto, que es único en el mundo, ayudará a desentrañar el origen de la enfermedad y a simular los efectos de los diferentes fármacos.

Ingenieros, neurobiólogos, matemáticos e informáticos participan en el Proyecto Alzheimer 3 pi, liderado por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), cuyo objetivo es el estudio global de esta enfermedad neurodegenarativa, que afecta a más de 650.000 personas en España.

Para ello, los investigadores crearán mapas microscópicos del cerebro de enfermos de Alzheimer en los que incluirán datos genéticos, moleculares, clínicos, funcionales y patológicos. "Pretendemos crear un 'Vademecum' digital del cerebro que permita analizar globalmente la enfermedad", explica el director del proyecto, Javier de Felipe.

El Alzheimer comienza muchos años antes de que aparezcan los síntomas clínicos característicos (olvidos, cambios de humor, etc), pero los médicos todavía son incapaces de detectar el mal con tanta precocidad. Y este es uno de los grandes retos a los que se enfrentan los investigadores.

Comprobar cuándo empiezan a interrumpirse las conexiones neuronales, cómo se van aislando las neuronas y si algún medicamento es capaz de revertir ese deterioro son interrogantes que esperan encontrar respuesta a partir de los mapas cerebrales de los enfermos.

El objetivo está claro, pero la tarea es titánica. Los millones de neuronas y conexiones generan tal cantidad de datos que para procesarlos se necesita una herramienta informática muy potente , como es el supercomputador Magerit, que permite recrear el cerebro de manera virtual y realizar más de cien billones de operaciones por segundo.

Otras tecnologías punteras de este proyecto son una cueva de realidad virtual (desarrollada junto a la empresa T-System), que permite desarrollar escenarios virtuales y hacer pruebas con pacientes en fases tempranas de la enfermedad, y un equipo de magnetoencefalografía para captar el campo magnético del paciente.

Cerebros en coma

En definitiva, se trata de crear un 'Google brain' que recoja todo lo que sucede en cerebros con Alzheimer. Además, esa compleja tecnología también permite avanzar en otras enfermedades neurodegenerativas, como son los tumores, la epilepsia y hasta los cerebros de personas en coma.

Sin embargo, una investigación de tal envergadura requiere una importante inversión económica. Una parte es pública y procede del CSIC y de la UPM, y otros fondos son privados, y vienen de otros socios del proyecto, como la Fundación Reina Sofía y la Fundación Afal Contigo. La presidenta de la asociación, Blanca Clavijo, subraya el interés de que las familias de afectados colaboren con los investigadores, ya que "esta es nuestra esperanza de que en el futuro se pueda curar esta enfermedad".

En la presentación del Proyecto Alzheimer pi, que ha tenido lugar el Campus de Excelencia Internacional de Monte Gancedo (de la UPM) y que alberga las instalaciones técnicas del programa, Clavijo ha asegurado que "varias grandes fundaciones internacionales han manifestado su deseo de colaborar económicamente con el proyecto".

Javier de Felipe insiste en que el Alzheimer centra el trabajo de cientos de grupos de investigación de todo el mundo, pero "son actuaciones aisladas, de tal forma que estamos haciendo una guerra de guerrillas, pero nos tenemos que organizar para ganar esta batalla". El neurobiólogo no oculta su optimismo y afirma que "el cerebro es un órgano de 1.400 gramos y acabaremos conociéndolo".

Hallan forma de revertir los efectos del Alzheimer en el cerebro

Científicos en Estados Unidos lograron, con un fármaco que se utiliza para cáncer, despejar las perjudiciales placas de proteína que se forman en el cerebro de los pacientes con Alzheimer.

El fármaco, un medicamento aprobado para uso en cáncer de piel, logró limpiar las placas "a una velocidad sin precedentes", afirma la investigación publicada en la revista Science. Pruebas posteriores mostraron una mejora en las funciones cerebrales de los animales, agrega.

Se piensa que una de las principales características de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de fragmentos de una proteína, llamada beta-amiloide.

Todos los seres humanos producen esta proteína en el cerebro, pero en las personas sanas hay un mecanismo que ayuda a la descomposición de estos fragmentos.

En los pacientes con Alzheimer, sin embargo, este mecanismo no funciona y esto provoca la acumulación y formación de placas de beta-amiloide que resultan en el daño y muerte de neuronas y eventualmente los problemas de memoria y otras incapacidades cognitivas.

La limpieza de estas placas ha sido durante años la base de varias investigaciones y ya hay fármacos que se están probando en ensayos clínicos humanos.

Placas dañinas

En el cerebro la encargada de la función de limpieza de beta-amiloide es una proteína llamada ApoE, de la cual existen diferentes versiones.

Se sabe que la gente que tiene la variante ApoE5 de esta proteína es la que está en mayor riesgo de desarrollar la enfermedad.

En el nuevo estudio los científicos de la Universidad Case Western Reserve en Ohio se centraron en buscar formas de incrementar los niveles de ApoE, lo cual, en teoría, debería ayudar a reducir los niveles de beta-amiloide en el cerebro.

En los experimentos con un modelo de ratones con una forma de Alzheimer probaron un medicamento, llamado bexaroteno, que se utiliza para tratar tumores de piel.

En el grupo de ratones jóvenes observaron que después de suministrar una dosis del fármaco los niveles de beta-amiloide "se redujeron rápidamente" en seis horas.

Y lograron mantener una reducción de 25% durante 70 horas.

En los animales más viejos con placas amiloides ya establecidas, lograron con siete días de tratamiento reducir a la mitad el nivel de placas en el cerebro.

Los científicos también observaron mejoras en la función cerebral de los ratones después del tratamiento, en pruebas como construcción de nidos, rendimiento en un laberinto y recuerdo de choques eléctricos.

"Éste es un hallazgo sin precedentes", afirma la doctora Paige Cramer, quien dirigió el estudio.

"Previamente, el mejor tratamiento disponible para Alzheimer en ratones tardaba varios meses para poder reducir las placas en el cerebro".

La investigadora subraya, sin embargo, que la investigación está todavía en sus primeras etapas y ahora habrá que confirmar si se pueden obtener los mismos resultados en humanos.

Pero según el profesor Gary Landreth, quien también participó en el estudio, el hallazgo "es particularmente estimulante y provechoso" y "promete potencialmente poder conducir a una terapia para la enfermedad de Alzheimer".

El científico expresa, sin embargo, que el fármaco sólo ha sido probado en tres modelos de ratones que simulan las primeras etapas de la enfermedad y no en la enfermedad establecida.

Advierte que todavía no se ha demostrado que el fármaco funcione en pacientes con Alzheimer y que aún se desconoce cuál dosis funcionaría.

"Necesitamos dejar muy en claro que el fármaco funcionó bastante bien en modelos animales con la enfermedad. Nuestro siguiente objetivo es asegurarnos de que actúa de forma similar en humanos", expresa el profesor Landreth.

El equipo de investigadores está ahora preparando ensayos clínicos en un grupo pequeño de personas para ver si se pueden obtener efectos similares.

Encontrar un fármaco capaz de revertir o al menos detener los síntomas de Alzheimer y otras formas de demencia se ha convertido en asunto de urgencia en todo el mundo.

Se calcula que actualmente unos 26 millones de personas sufren alguna forma de demencia en el mundo y se predice que la cifra se duplicará cada 20 años para alcanzar 81 millones en el 2040.