"SysPharmAD", un proyecto catalán para detener la enfermedad de Alzheimer a través de la biología de redes
Doctor en Biología Computacional e investigador de ICREA.
Aloy y su equipo han participado en proyectos europeos como el SyStemAge para estudiar el envejecimiento de las células madre, y también han llevado a cabo investigaciones propias como la realizada sobre los procesos moleculares que hay detrás de los efectos secundarios de los fármacos.
Patrick Aloy es doctor en Biología Computacional e investigador de ICREA. Lidera el laboratorio de Bioinformática Estructural y Biología de Redes del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), encabeza el proyecto "SysPharmAD" para identificar nuevos biomarcadores, dianas terapéuticas y compuestos capaces de detener la enfermedad de Alzheimer. El proyecto recibió el pasado mes de enero un Consolidator Grant, otorgado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) y dotado con 1.300.000 euros para los próximos cinco años.
¿Qué novedad aportará la biología de redes al conocimiento del Alzheimer?
Esperamos aportar un conocimiento global de una enfermedad que es muy compleja y en la que hay muchos factores moleculares y celulares implicados, pero que hasta ahora se han abordado por separado. Nosotros no queremos atacar la patología amiloide o la disfunción mitocondrial individualmente, sino construir un mapa único que nos permita unir todos los diversos procesos celulares fisiológicos y, a partir de ahí, buscar los mejores puntos de monitoreo e intervención. Es decir, encontrar las moléculas que nos sirvan como biomarcadores y conseguir nuevas dianas terapéuticas.
A partir de estos biomarcadores, ¿cuál será la intervención contra la enfermedad?
La identificación de marcadores que nos permitieran monitorizar, por ejemplo, la respuesta individual de cada paciente a un tratamiento determinado reduciría mucho los costes de los ensayos clínicos y mejoraría los resultados. Podríamos saber la respuesta del paciente al tratamiento en un período corto de tiempo y sabríamos así si estamos realmente modificando la biología y, por tanto, deteniendo el progreso de la enfermedad.
¿El objetivo es detener la enfermedad?
Sí, lo que necesitamos con el Alzheimer es ser capaces de modificar farmacológicamente la biología de la enfermedad y detener su avance. Lo que no podremos hacer es revertirla. Pero, si identificamos unos biomarcadores mejores de los que tenemos ahora, podremos hacer una detección más precoz, es decir, antes de que se manifiesten los síntomas clínicos. Si somos capaces de detenerla en este estado inicial, habremos avanzado muchísimo.
¿Cómo se podrá llegar a hacer esta detección precoz?
Ahora ya hay biomarcadores que permiten identificar ciertas moléculas a partir de una punción lumbar del líquido cefalorraquídeo o técnicas PET, de tomografía de emisión de positrones, pero son técnicas muy difíciles y caras. Y además, sólo se hacen cuando ya hay síntomas de la enfermedad y, por tanto, ya es demasiado tarde, el cerebro ya suele estar dañado. A esto se le añade una correlación moderada entre los niveles de los marcadores y el fenotipo observado. Si fuéramos capaces de encontrar las combinaciones más o menos complejas de biomarcadores de una manera más fácil, en sangre, por ejemplo, el diagnóstico precoz antes de las primeras manifestaciones clínicas sería posible.
¿El proyecto " SysPharmAD " prevé poder definir biomarcadores con una analítica de sangre?
No en humanos, pero sí en modelos de ratón para la enfermedad de Alzheimer. Gracias a la visión global que aporta la biología de sistemas, trabajaremos para encontrar combinaciones complejas de varias moléculas para crear perfiles complejos de marcadores que nos digan en qué estadio de la enfermedad se encuentra el ratón.
Actualmente estamos trabajando en la primera fase del proyecto con ratones que presentan diferentes etapas de la enfermedad. Estamos haciendo una monitorización completa de genómica, transcriptómica y proteómica en los hipocampos y los córtex de estos ratones. Sabremos el punto en que están alterados en cada fase de la enfermedad. A partir de ahí, y utilizando los mapas de interacción, queremos ver la evolución de la enfermedad y producir unos modelos matemáticos, crear este modelo en los ordenadores utilizando los datos de los ratones y luego ver si somos capaces de trasladarlo a humanos. El desarrollo de modelos dinámicos que permitan representar la evolución de la enfermedad a nivel molecular no se ha hecho nunca.
¿Y una vez conocida esta parte dinámica de la enfermedad?
A partir de estos modelos matemáticos, propios de la biología de sistemas, podremos entender mejor la aparición y avance de la enfermedad y entraremos a identificar cuáles son los puntos que podemos usar para monitorear en qué etapa nos encontramos y donde bloquearla porque no progrese.
Hablamos de detección precoz y de detener la progresión de la enfermedad, pero no evitarla. ¿El Alzheimer es inevitable?
El principal factor de riesgo del Alzheimer es el envejecimiento y, como cada vez vivimos más, cada vez habrá más enfermos. Las cifras nos lo dicen, actualmente hay 35 millones de pacientes en todo el mundo y se calcula que hacia el 2025 se llegará a los 50 millones. De momento, la mejor prevención es llevar una vida sana para ayudar al cuerpo y al cerebro a mantenerse en buen estado. Hay estudios que demuestran que, en personas con un nivel superior de estudios y que mantienen el cerebro activo, el deterioro cognitivo se manifiesta de una forma más débil o se retrasa su aparición.