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Ciencia Sociedad

La UdeA y el nobel del «GPS cerebral» unen esfuerzos contra el alzhéimer

31/08/2023
Por: Carlos Olimpo Restrepo S. - Periodista

El GPS cerebral es la capacidad de los seres humanos y animales para orientarse en el espacio. ¿Qué pasa con esas células cuando una persona padece de alzhéimer genético de inicio precoz? Esa es una de las preguntas centrales de un nuevo proyecto del Grupo de Neurociencias de Antioquia —de la UdeA—, y el Instituto de Investigación en Demencias —de la University College de Londres— La investigación, que durará tres años y estudiará a 330 personas, es liderada por el grupo de John O’Keefe, premio Nobel de Medicina.

El Grupo de Neurociencias de Antioquia lleva más de 30 años estudiando el Alzhémer. Foto: Dirección de Comunicaciones / Alejandra Uribe F.

John O’Keefe tiene sus ojos puestos en Colombia y en el trabajo del Grupo de Neurociencias de Antioquia —GNA—. Este neurocientífico y psicólogo británico-estadounidense que en 2014 fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina, visitó —entre el 28 y 30 de agosto del 2023—, la Universidad de Antioquia para conocer de primera mano el trabajo investigativo que desde hace más de 30 años y bajo la dirección del neurólogo Francisco Lopera, ha consolidado el GNA para enfrentar a la enfermedad del alzhéimer y, en particular, la llamada «mutación paisa».

Ahora O’Keefe y Lopera, acompañados de los equipos científicos que ambos lideran, se unieron para desarrollar el ambicioso proyecto de investigación que nombraron «Diagnóstico precoz de la enfermedad de Alzheimer en la fase preclínica: Estudios multidisciplinarios entre especies para comprender la relación entre la disfunción entorrinal-hipocampal y el comportamiento espacial». El proyecto estudiará a 180 personas de Colombia y 150 del Reino Unido; Además, en las pruebas de laboratorio, utilizará ratones —solo en el país europeo—, dado que se plantea como una investigación entre especies.

Tanto O’Keefe  como Lopera han dedicado la mayor parte de su vida profesional al estudio de patologías asociadas al cerebro y por eso materializaron la idea de adelantar un trabajo que conjugara los conocimientos y las capacidades humanas y tecnológicas de los dos equipos de investigación que encabezan: el Instituto de Investigación en Demencias —DRI, por sus siglas en inglés—, que hace parte de la University College de Londres, en el Reino Unido; y el GNA, grupo de investigación de la UdeA, adscrito a la Facultad de Medicina.

Los descubrimientos de células que constituyen un sistema de posicionamiento en el cerebro le valieron a O’Keefe, en el 2014, el Nobel de Medicina. Por ello, este nuevo proyecto de cooperación científica en el que se embarca el GNA tiene mucho que ver con ese fascinante hallazgo. «Esta colaboración científica con el doctor John O’Keefe y su equipo es muy importante, porque él y su equipo descubrieron el GPS cerebral», aseguró el neurólogo Francisco Lopera, coordinador del GNA. 
 

El GPS cerebral en la «mutación paisa»

El neurocientífico John O'Keefe, a la izquierda, y el neurólogo Francisco Lopera, derecha, hicieron un recorrido por el municipio de Angostura el pasado martes. Foto: Dirección de Comunicaciones / Ronal Castañeda


El GPS cerebral es la capacidad de los seres humanos y los animales para orientarse en el espacio, recordar lugares donde han estado y encontrar los caminos, gracias a la activación de unas células, denominadas células de lugar, que están en el hipocampo, y también de las células de cuadrícula, ubicadas en la corteza entorrinal. 

«Es un sistema de mapeo que permite a los animales y a los humanos saber dónde se encuentran en un entorno familiar, qué cosas han experimentado allí y cómo llegar desde donde están hasta donde quieren ir por cualquier ruta disponible», explicó el doctor O’Keefe, quien precisó que «en los humanos, este sistema de mapeo cognitivo también sustenta la memoria episódica, la de lo que hiciste en un lugar particular y cuándo lo hiciste».

De acuerdo con el nobel actualmente la ciencia sabe mucho sobre cómo funcionan las neuronas en la parte donde se encuentra el GPS del cerebro, y que estas neuronas son las primeras en ser atacadas por la enfermedad de Alzheimer. «Porque es allí, en las regiones corticales del cerebro, donde comienza —dijo—. Por eso hemos reunido a un grupo de expertos para aplicar estos conocimientos a esta devastadora enfermedad».

El estudio parte de la hipótesis de que el GPS cerebral puede ser la primera estructura alterada por el alzhéimer y por eso se evaluará cómo funciona en miembros de las familias que tienen esa variante genética que causa alzhéimer precoz llamada «mutación paisa» —o presenilina-1 E280A—. Es allí donde el GNA se convierte en pieza clave de la investigación, pues desde hace más de 30 años sus investigadores trabajan en la identificación y cuidado del grupo familiar más grande del mundo con esta mutación: cerca de 6000 miembros; la mayoría de sus portadores inician el deterioro cognitivo entre los 40 y 50 años.

«El doctor O’Keefe y su grupo descubrieron el GPS cerebral en ratas y lo han seguido estudiando en personas con alzhéimer esporádico en el Reino Unido. Él estaba muy interesado en hacer una colaboración con el GNA para estudiar el GPS cerebral en las familias con alzhéimer genético, porque suponemos que los jóvenes de estas familias, hombres y mujeres con edades entre 18 y 28 años, pueden tener ya alterado ese GPS, antes de empezar a tener síntomas», afirmó Lopera.

Por ello, para O’Keefe, los pacientes con enfermedad de Alzheimer familiar que el GNA y el profesor Lopera han reunido y estudiado exhaustivamente durante tres décadas, representan un muy interesante grupo de estudio en el mundo. «Nos va a permitir desarrollar estas pruebas y estamos muy afortunados y contentos de que él haya aceptado colaborar con nosotros», señaló John O’Keefe.

Los científicos usarán la alteración del GPS cerebral como un biomarcador —es decir, un indicador—, de que ya empezó el proceso de alteración en personas asintomáticas. Para ello, las personas que se estudiarán en Colombia, todas pertenecientes a familias en las que se han presentado casos de alzhéimer genético, se dividirán en tres grupos: 60 entre 18 y 28 años; 60  entre 29 y 39 años; y 60 mayores de 40 años. De estos 180 individuos, 90 serán portadores de la mutación paisa y 90 no portadores.

De acuerdo con los protocolos éticos, quienes decidan participar en el estudio deberán diligenciar un consentimiento informado y manifestar su voluntad de vincularse en el proyecto. Posteriormente, el grupo de profesionales les realizarán las evaluaciones médica, neurológica y neurosicológica; además, se les tomará una muestra de sangre, entre otros exámenes, para establecer si son aptos para el estudio. Después de ello, les harán una prueba de realidad virtual y les asignaran una serie de tareas de memoria que deben realizar a través de una aplicación para dispositivo móvil.

El equipo de O’Keefe va a estudiar en el reino unido a 150 personas sanas con alto riesgo de desarrollar alzhéimer esporádico no hereditario, para establecer si tienen alterado el GPS como se supone que ocurre con los individuos de Colombia con alzhéimer genético.

Se espera que la consolidación de los resultados de las investigaciones tanto en Colombia como en el Reino Unido, así como la comparación entre los estudios en humanos y ratones, les permita a los científicos establecer qué tan útil es el biomarcador para utilizarlo como un indicador de inicio y seguimiento de la etapa preclínica de la enfermedad y en tratamientos de prevención primaria y secundaria antes de que surjan los síntomas.

«Si encontramos que el GPS cerebral está alterado, eso es un indicador de la enfermedad en la etapa preclínica, lo cual va a ser muy útil en el futuro para el tratamiento preventivo de la enfermedad», afirmó Lopera. O´Keefe, por su parte, señaló que «este conocimiento ayudará a desarrollar nuevos fármacos y otras técnicas para controlar estos procesos malignos. Luego podemos usarlo junto con otros marcadores biológicos para definir cuáles personas deberían ser tratadas cuando tengamos terapias disponibles e implementadas.
 

Así funcionará el proyecto
 

El proyecto GPS Cerebral será financiado por el Instituto de Investigación en Demencias —DRI, por sus siglas en inglés—, de la University College de Londres, y tendrá una duración de tres años.

Los investigadores principales serán, la patóloga Karen Duff por el Reino Unido y Lopera por eL GNA. La neuropsicóloga Ana Baena Pineda será la coordinadora del proyecto, quienes trabajarán con un equipo interdisciplinario del DRI y del GNA, la Corte Universitaria de la Universidad de Edimburgo y académicos de la Universidad de Cambridge. El proyecto en Colombia cuenta con el apoyo de la Facultad de Medicina de la UdeA, el Hospital Alma Máter de Antioquia y la Fundación la Universidad de Antioquia.

Este primer proyecto se espera que abra puertas para otros proyectos colaborativos entre ambos grupos que aceleren la búsqueda de soluciones preventivas y curativas para la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas.

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