Desarrollan nanopartículas que inducen regeneración de neuronas en modelos de enfermedad de Alzheimer
MADRID, 3 Sep. Agencias –
Un nuevo estudio, publicado en la revista ‘Cell Biomaterials’, los investigadores han comprobado que nanopartículas diseñadas pueden no solo regenerar neuronas en organoides cerebrales humanos, sino también restaurar circuitos neuronales y mejorar la cognición en ratones.
El cerebro humano adulto tiene una capacidad limitada para reparar o regenerar las neuronas perdidas a causa de la enfermedad de Alzheimer, el tipo más común de demencia. Los tratamientos actuales pueden ralentizar la progresión de la enfermedad, pero no revierten el deterioro cognitivo.
«Las nuevas neuronas pueden madurar y sobrevivir –asegura el autor principal, Peisheng Xu, profesor de farmacia en la Universidad de Carolina del Sur (Estados Unidos)–. También confirmamos una densidad neuronal mucho mayor en el cerebro de los ratones tratados».
El equipo de Xu estudió un sistema de nanogel polimérico llamado Nano-ERASER que utiliza anticuerpos para degradar proteínas específicas. Emplearon este sistema para atravesar la barrera hematoencefálica y entrar en los astrocitos, células de soporte con forma de estrella abundantes en el sistema nervioso central.
Dentro de los astrocitos, Nano-ERASER desplegó anticuerpos para descomponer una proteína llamada PTBP1, lo que provocó que los astrocitos se convirtieran en neuronas.
En comparación con herramientas de edición genética como CRISPR, Nano-ERASER no modifica el ADN y su reprogramación celular es reversible.
«Esperamos que esto sea más eficaz y también más seguro –dice Xu–. No tenemos que preocuparnos por los posibles efectos secundarios a nivel genético”.
En primer lugar, los investigadores aplicaron Nano-ERASER a cultivos de astrocitos humanos, así como a organoides humanos diseñados para imitar cerebros con enfermedad de Alzheimer. En ambos modelos, los niveles de PTBP1 disminuyeron, lo que provocó la conversión de astrocitos en neuronas. Pruebas posteriores revelaron que estas nuevas neuronas eran funcionales.
A continuación, el equipo trató ratones con enfermedad de Alzheimer. Tras varias semanas, recuperaron su capacidad de anidación y completaron un laberinto acuático con mayor eficacia que antes, lo que sugiere una mejora en el aprendizaje y la memoria.
Además, los cerebros de los ratones mostraron una mayor densidad neuronal y una menor neuroinflamación y acumulación de proteína beta-amiloide, características distintivas de la enfermedad de Alzheimer.
«Tras solo dos inyecciones, estos ratones se volvieron más inteligentes –afirma Xu–, incluso después de una sola inyección, ya observamos que el comportamiento de estos ratones difería del de los que no recibieron tratamiento».
Según Xu, estos hallazgos representan un paso fundamental en la neurociencia regenerativa, en parte porque investigaciones anteriores han debatido si la supresión de PTBP1 por sí sola podría inducir la neuroregeneración in vivo.
Aunque este estudio no demuestra que Nano-ERASER trate la enfermedad de Alzheimer en humanos, Xu afirma que ofrece una hoja de ruta para una posible cura. Él y sus colegas planean evaluar la plataforma para determinar su eficacia a largo plazo, probarla en primates no humanos y, algún día, comenzar los ensayos clínicos en humanos.
«Si logramos llevarlo a la clínica, entonces podremos tener esperanza para los pacientes con la enfermedad de Alzheimer”, concluye.
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