Un estudio demuestra que un modelo de Alzheimer en una taza podría acelerar el desarrollo de fármacos

Hace diez años, investigadores introdujeron un nuevo modelo para estudiar la enfermedad de Alzheimer llamado Alzheimer en placa. El modelo utiliza cultivos de células cerebrales maduras suspendidas en gel para recrear los cambios que ocurren en el cerebro humano durante 10 a 13 años en tan solo seis semanas. Pero ¿realmente este modelo replica los cambios que ocurren en los pacientes? En un nuevo estudio, científicos del Centro Médico Mass General Brigham y Beth Israel Deaconess (BIDMC) desarrollaron un algoritmo para evaluar objetivamente la precisión con la que los modelos de Alzheimer reflejan los cambios funcionales y genéticos en los cerebros de los pacientes. Los resultados, publicados en la revista Neuron, confirmaron similitudes clave, demostrando que el modelo de Alzheimer en placa podría utilizarse para acelerar la evaluación y el desarrollo de nuevos fármacos.

Confirmación de la eficacia del modelo

“Nuestro objetivo es encontrar el mejor modelo que refleje con mayor precisión lo que ocurre en el cerebro de los pacientes con Alzheimer. Desarrollamos este modelo 3D hace 10 años y ahora contamos con datos que sugieren que podría acelerar el descubrimiento de fármacos”, afirmó el Dr. Do Young Kim, coautor del estudio y del Departamento de Neurología del Hospital General de Massachusetts.

Uniendo fuerzas para luchar contra el Alzheimer

El estudio fue posible gracias a una colaboración entre investigadores en neurociencia y ciencias de sistemas, cuyo objetivo es mejorar los tratamientos para la enfermedad de Alzheimer (EA). Durante décadas, un problema importante en la investigación de la EA han sido las limitaciones de los modelos murinos, que no reproducen las placas amiloides ni otras características distintivas de la enfermedad presentes en humanos.

“Nos enfrentamos a un desafío fundamental: comprender qué patrones captan realmente la complejidad de la enfermedad de Alzheimer en el cerebro humano”, afirmó el Dr. Winston Hyde, coautor del estudio, del BIDMC. “Al centrarnos en las vías biológicas, en lugar de en los genes individuales, hemos creado un sistema que transforma la forma en que abordamos el descubrimiento y la evaluación de fármacos”.

Nueva plataforma algorítmica

Los investigadores desarrollaron una innovadora plataforma de análisis de la actividad de las vías (IPAA) para determinar qué modelos reflejan mejor los cambios funcionales en la EA e identificar vías clave para el desarrollo de fármacos. En el estudio, identificaron 83 vías biológicas desreguladas comunes en muestras cerebrales de pacientes fallecidos con EA y modelos celulares 3D.

Una de las vías estudiadas como prueba de concepto fue la p38 MAPK (proteína quinasa activada por mitógenos). Utilizando un inhibidor de p38 MAPK que no se había probado previamente en pacientes con EA, los investigadores lograron reducir significativamente los cambios patológicos de la EA en un modelo de laboratorio, lo que destaca su potencial para ensayos clínicos.

Escalar y acelerar el desarrollo de fármacos

El modelo de Alzheimer en un plato, junto con el algoritmo IPAA, ha permitido a los investigadores probar múltiples fármacos simultáneamente. Cientos de fármacos aprobados y compuestos naturales ya se han probado, lo que abre la puerta a los ensayos clínicos.

"Ahora contamos con un sistema que no solo nos permite probar rápidamente nuevos medicamentos, sino también predecir cuáles serán los más efectivos", afirmó el Dr. Rudolph Tanzi, director del Centro McCance para la Salud Cerebral.

El futuro de la investigación

Estos avances acercan a la medicina al desarrollo de fármacos eficaces para la enfermedad de Alzheimer y a la aceleración de su comercialización. Nuevos enfoques que combinan tecnologías avanzadas de modelado y análisis algorítmico prometen un avance significativo en la lucha contra esta compleja enfermedad.

El estudio fue publicado en la revista Neuron.