Salud. Con participación cordobesa, científicos crean neuronas humanas para revolucionar el estudio del Alzheimer

Un equipo de científicos argentinos marcó un hito en la ciencia: crearon neuronas humanas en laboratorio a partir de células de un paciente local con Alzheimer hereditario.

El avance fue liderado por especialistas del Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (Cimetsa) del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), la Fundación Instituto Leloir y la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Buenos Aires (UBA).

El desarrollo científico marca "un antes y un después” para la investigación de enfermedades neurodegenerativas. Y fue publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports.

El estudio se basó en la obtención de células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Estas células, obtenidas de la piel de un paciente portador de una mutación específica vinculada al Alzheimer familiar (mutación M146L en la Presenilina-1), fueron “reprogramadas” en el laboratorio para transformarse en neuronas corticales humanas.

Los científicos Carlos Wilson, Alfredo Cáceres y Mónica Remedi son quienes, desde Córdoba, llevaron adelante el estudio, con la participación de Luis Ignacio Brusco y Laura Morelli de la UBA y de la Fundación Instituto Leloir, respectivamente.

“Si bien no es la primera vez que se desarrolla en el mundo, en Argentina hay solos dos equipos que desde hace diez años trabajan con proyectos de investigación de células madres para producir neuronas de origen humano”, explicó Wilson a La Voz.

Hasta ahora, el estudio se limitaba solo a animales, la mayoría en roedores, “pero en este caso es un avance significativo porque permitió reproducir neuronas humanas en laboratorio”, contó el científico.

El trabajo es una síntesis de un estudio silencioso que ocurre en la última década.

Wilson sostuvo que la relevancia de este modelo radica en que permite estudiar la patología en un contexto humano real. Las células que corresponden a un donante de una familia argentina, pasaron por un proceso que se llama reprogramación celular.

“Se obtienen células de piel (fibroblastos) y a través de un procedimiento genético se desdiferencian a las células madres (llamadas pluripotentes inducidas), eso sucede en laboratorio”, indicó.

Luego bajo protocolo se diferencia el tipo celular humano que se desee, en este caso fueron neuronas. Es decir, “se puede reproducir el compartamiento de las neuronas de un donante humano lo cual hace diez años atrás era imposible”, remarcó.

Para los investigadores, el trabajo con neuronas obtenidas a partir de células de un paciente con Alzheimer hereditario permite observar en detalle cómo se desencadenan los daños en el cerebro para en el futuro pensar en tratamientos hechos a medida para cada persona.

Desde el punto de vista conceptual, por primera vez el grupo de investigación —expresó Wilson—pudo estudiar el comportamiento de neuronas normales y patológicas de origen humano.

“Es un avance superador y nos permitió evaluar la contribución que tiene una mutación en un gen de una proteína que se llama Presenilina-1, vinculada al Alzheimer”, afirmó.

Y añadió: “Se reportaron cientos de mutaciones de este gen que impactan en el desarrollo de la enfermedad”.

El análisis demostró que las neuronas con la mutación presentan una dinámica anormal del calcio y un mal funcionamiento de las mitocondrias, que actúan como las "baterías" de la célula.

Estos resultados sugieren que la muerte neuronal característica del Alzheimer podría estar vinculada a estos procesos metabólicos y no solos a la acumulación de proteína beta amiloide, como sostiene la teoría tradicional.

Wilson explicó que estas neuronas se encuentran en un "estado de alto metabolismo" que podría acelerar su deterioro mucho antes de quedarse sin energía.

El Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa, a medida que pasa los años la persona va perdiendo neuronas. Y los primeros síntomas suelen aparecer alrededor de los 60 años.

Pero hay dos grandes clasificaciones —detalló Wilson—: mutación genética (familiar y/o hereditaria) y sin una causa genética conocida.

Cerca de los 90% de los casos de Alzheimer en el mundo no tienen una base genética conocida, y el otro 10% de los casos sí tiene una causa genética claramente identificada, como es el caso de las muestras que estudiaron los científicos.

“Identificamos que había problemas neuronales asociados al metabolismo mitocondrial, las fuentes de poder de energía de las células”, destacó.

Cuando las mitocondrias pierden función por alguna patología, por enfermedad o por envejecimiento, el proceso energético se reciente, y las neuronas entran en proceso disfuncional e impactan en la conectividad del cerebro.

Wilson definió a este estudio como una contribución: demuestra que en Córdoba en particular, y en Argentina en general, hay capacidad instalada para desarrollar estudios personalizados en biomedicina, en este caso en neurodegeneración enfocada en el Alzheimer.

Para ello hubo que desarrollar tecnología y formar recursos humanos que permitieran hacer modelos de estudios superadores, y desde ese punto de vista hay una diferencia.

Además, señaló que el estudio permitió señalar que los individuos que porten mutaciones de este gen es muy probable que tengan alteraciones en sus mitocondrias.

"Y hoy en día es posible indagar mecanismos para desarrollar eventuales terapias personalizadas basándose en recuperar la función mitocondrial (poder antioxidante, cuidado del envejecimiento, factores ambientales) para retrasar el mayor tiempo posible el deterioro de esta célula", afirmó.

A raíz de esta colaboración, los científicos tienen proyectos en desarrollo, y están en busca de financiamiento para continuar el estudio. Sus capacidades les permite trabajar en el servicio de neurología de hospitales con estrategias personalizadas no solo para patologías como el Alzheimer sino también para epilepsia, enfermedad de Parkinson, entre otras.