Un equipo de investigadores ha logrado transformar células de piel en neuronas que «imitan con exactitud» los efectos del envejecimiento del Alzheimer en el cerebro. Se trata de un avance pionero, que ha permitido comprobar la eficacia de los fármacos actuales que prometen retrasar esta enfermedad degenerativa.

Publicado hoy en la prestigiosa revista Science, el estudio explica que el objetivo de los científicos era convertir células de la piel en neuronas que envejecen y desarrollan Alzheimer de aparición tardía para poder estudiar mejor esta tipología de la enfermedad. El Alzheimer tardío es el más común. Se desarrolla gradualmente a lo largo de muchas décadas y empieza a mostrar síntomas a partir de los 65 años. Según sus hallazgos, el equipo logró incluso que las células creadas reprodujeran la acumulación de beta amiloide en las neuronas, un rasgo clave en la enfermedad.

Científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis, Estados Unidos, lideraron esta investigación. Sus resultados permiten estudiar las neuronas envejecidas en el laboratorio sin necesidad de realizar una biopsia cerebral. Este avance podrían contribuir a una mejor comprensión de la enfermedad y a nuevas estrategias de tratamiento, ya que hasta ahora no se contaba con un método como este y los estudios se estaba realizando en ratones con alzhéimer de aparición temprana.

«Sin embargo, la enfermedad de Alzheimer esporádica y de aparición tardía es el tipo más común y representa más del 95% de los casos», afirma el Dr. Andrew Yoo, catedrático de Biología del Desarrollo y autor principal del estudio.

«Ha sido muy difícil estudiarla en el laboratorio debido a la complejidad de la enfermedad, derivada de diversos factores de riesgo, entre ellos el envejecimiento como factor importante. Hasta ahora, no disponíamos de una forma de captar los efectos del envejecimiento en las células para estudiar el Alzheimer de aparición tardía», señala.

En su lugar, los estudios de la enfermedad de Alzheimer suelen utilizar ratones con mutaciones genéticas que causan Alzheimer hereditario de aparición temprana en personas jóvenes, una estrategia que ha arrojado luz sobre la enfermedad pero que difiere del desarrollo de la enfermedad en la gran mayoría de pacientes. Para paliar esta laguna de conocimiento, el equipo de Yoo recurrió a un método denominado reprogramación celular.

Este método, que transforma directamente en neuronas células de piel humana de pacientes vivos obtenidas con facilidad, permite estudiar los efectos del Alzheimer en el cerebro sin el riesgo de una biopsia cerebral y de una forma que conserva las consecuencias de la edad del paciente en las neuronas.

Tras transformar las células, los investigadores descubrieron que las nuevas neuronas pueden crecer en una fina capa de gel o autoensamblarse en pequeños grupos (llamados esferoides) que imitan el entorno tridimensional del cerebro.

Cuando los esferoides era de donantes de piel con Alzheimer, desarrollaron rápidamente depósitos de beta amiloide y ovillos de tau entre las neuronas. También apareció la activación de genes asociados a la inflamación y, a continuación, las neuronas empezaron a morir, imitando lo que se ve en los escáneres cerebrales de los pacientes. Por el contrario, los esferoides de donantes sanos con la misma edad mostraron cierta deposición de amiloide, pero mucho menor que los de los pacientes.

Un hallazgo sorprendente y un medicamento eficaz

Los pequeños depósitos de amiloide en los esferoides sanos de más edad demuestran que la técnica capta los efectos de la edad y sugieren que la acumulación de beta amiloide y tau está correlacionada con el envejecimiento. Demuestra además que el proceso de la enfermedad de Alzheimer empeora mucho la acumulación.

Además de todo esto, el estudio identificó elementos retrotransponibles en el genoma que cambian de actividad a medida que envejecemos. Esto sugiere nuevas estrategias de tratamiento. Los fármacos dirigidos a estos elementos resultaron prometedores para reducir los efectos del Alzheimer, lo que subraya la importancia de una intervención precoz.

El estudio descubrió que los elementos retrotransponibles desempeñan un papel en la progresión del Alzheimer. Por ello, los resultados sugieren nuevas estrategias de tratamiento dirigidas a estos factores. En la investigación, el fármaco lamivudina redujo los efectos del Alzheimer en las neuronas cultivadas en laboratorio.

Tras una intervención con este medicamento, os esferoides de pacientes con enfermedad de Alzheimer de inicio tardío presentaron una reducción de los ovillos beta amiloide y tau y mostraron menos muerte neuronal en comparación con los mismos esferoides tratados con un placebo. Sin embargo, el tratamiento con lamivudina no tuvo efectos beneficiosos en los esferoides de pacientes con enfermedad de Alzheimer hereditaria de inicio precoz.