Científicos de Salamanca logran frenar la pérdida de neuronas con terapia celular y génica

Una investigación liderada por científicos salmantinos ha demostrado que la combinación de terapia celular y terapia génica logra detener la pérdida de neuronas en un modelo experimental de enfermedad neurodegenerativa. El estudio, realizado en ratones, revela que el uso de células de la médula ósea modificadas genéticamente reduce la inflamación cerebral y protege a las células nerviosas frente al daño en su ADN, impidiendo la muerte de las neuronas que estaban abocadas a desaparecer.

Este importante avance científico ha sido coordinado por los investigadores Eduardo Weruaga y David Díaz, pertenecientes al grupo de Plasticidad Neuronal y Neurorreparación del Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL), el Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL) y la Universidad de Salamanca (USAL). Los resultados del trabajo se han publicado en la prestigiosa revista internacional de alto impacto Journal of Tissue Engineering.

Células de la médula ósea como un "caballo de Troya"

La estrategia se basa en la utilización de células de la médula ósea como un "caballo de Troya" para transportar de manera directa moléculas neuroprotectoras hasta las zonas dañadas del sistema nervioso. En concreto, los científicos modificaron genéticamente células hematopoyéticas para que produjeran altas cantidades de IGF-1 (factor de crecimiento insulínico tipo 1), una proteína clave para la supervivencia y el mantenimiento de los tejidos cerebrales.

Para demostrar la eficacia de esta terapia avanzada, el equipo empleó un modelo de ratón denominado PCD (Purkinje Cell Degeneration), que reproduce de forma hereditaria la ataxia cerebelosa humana. Estos animales experimentan una pérdida rápida y agresiva de las células de Purkinje en el cerebelo, esenciales para la coordinación y el equilibrio, así como una degeneración más lenta en otras áreas como el bulbo olfativo.

Esta dualidad del modelo resulta de gran utilidad para la investigación. Según detalló el catedrático de Biología Celular y Patología de la USAL e investigador principal, Eduardo Weruaga, "la principal ventaja de este modelo reside precisamente en que ofrece dos escenarios degenerativos diferentes". Mientras que en el cerebelo la muerte neuronal es extremadamente rápida, en el bulbo olfativo se produce de forma más lenta, lo que proporciona "una ventana terapéutica más favorable".

Resultados por encima de las expectativas

Los resultados obtenidos superaron las expectativas iniciales de los investigadores. Al comparar los trasplantes convencionales de células madre con aquellos enriquecidos con la proteína IGF-1, descubrieron que, aunque ambos reducían la inflamación, la incorporación de IGF-1 detenía la muerte de las neuronas de forma casi completa.

La clave de este éxito reside en la reparación del material genético. "Vimos que el IGF-1 hacía algo más. Las neuronas que en teoría se iban a morir apenas presentaban daños en el ADN", explicó David Díaz, profesor titular de la USAL y codirector del estudio. El trabajo revela que las células modificadas activan mecanismos de reparación celular a través de la proteína IGFBP3, que actúa en el núcleo celular protegiendo a las neuronas del deterioro.

Incluso en el cerebelo, donde la degeneración es sumamente agresiva, se hallaron células de Purkinje supervivientes en los ratones tratados, un hallazgo inédito en estudios previos. "Nos sorprendió mucho. Nuestro objetivo era el bulbo olfativo, pero al analizar el cerebelo encontramos algunas células de Purkinje cuando normalmente no queda ninguna", apuntó Weruaga.

Un primer paso, ciencia básica en modelos animales

A pesar de la relevancia de estos resultados, los autores recuerdan que se trata de ciencia básica en modelos animales y que aún queda un largo camino antes de su aplicación en pacientes. "La protección neuronal mediante terapia celular tiene mucho futuro, pero no es algo a corto plazo", advirtió Díaz, quien recordó que actualmente apenas existen tratamientos eficaces para frenar las patologías neurodegenerativas.

El grupo de investigación ya trabaja en la expansión de esta línea de estudio. Actualmente evalúan el potencial de una nueva molécula, denominada VEGF-B, con resultados preliminares prometedores. Asimismo, sus próximos retos se centrarán en analizar la durabilidad de estos efectos a largo plazo y determinar su contribución para preservar el cerebro durante el proceso de envejecimiento.

El IBSAL, institución clave en este logro, se constituyó el 21 de marzo de 2011 mediante un convenio entre la Consejería de Sanidad de la Junta de Castilla y León y la USAL, incorporándose el CSIC en febrero de 2012. Actualmente es uno de los 36 institutos de investigación sanitaria acreditados por el Instituto de Salud Carlos III y estructura su actividad científica en seis áreas con un total de 86 grupos de investigación:

• Cáncer: 22 grupos de investigación.
• Cardiovascular, Renal y Respiratorio: 11 grupos de investigación.
• Neurociencias: 12 grupos de investigación.
• Enfermedades Infecciosas, Inflamatorias y Metabólicas: 19 grupos de investigación.
• Terapia Génica y Celular y Trasplantes: 6 grupos de investigación.
• Atención Primaria, Salud Pública y Farmacología: 16 grupos de investigación.