Científicos chilenos del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI) desarrollaron una terapia génica para mejorar la memoria y el aprendizaje, sobre la base de una proteína, llamada XBP1.
Los estudios realizados en modelo animal demostraron que potenciar la expresión de este factor en el cerebro -más allá de los niveles normales que posee un ser vivo- permitió optimizar estas capacidades cognitivas, generando además, “ratones con una superinteligencia”, explican los doctores Gabriela Martínez, investigadora que lidera este trabajo en el BNI (en la foto), y Claudio Hetz, director alterno del Instituto Milenio.
Este avance ya fue patentado y los resultados fueron recientemente publicados en la revista internacional Cell Reports.
Las repercusiones han calado en el mundo y la Armada de Estados Unidos -US Navy- les entregó fondos por tres años más, para seguir investigando este fenómeno de la memoria.
En el Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica hay gran optimismo, porque los hallazgos también podrían tener aplicaciones en alzheimer, e incluso, en patologías psiquiátricas como esquizofrenia y trastorno bipolar, ayudando a evitar su desarrollo.
EXPERIMENTOS
Más de ocho años de experimentos y colaboraciones con investigadores de Chile y el extranjero, permitieron analizar en profundidad el rol de XBP1 en el cerebro, encontrando que su deficiencia en animales, provocaba un deterioro de las capacidades cognitivas de memoria y aprendizaje.
Este resultado se analizó luego de que el doctor Hetz lograra generar el primer ratón deficiente de esta proteína en el cerebro, mientras estudiaba los procesos de estrés celular y su rol en patologías neurodegenerativas como laesclerosis lateral amiotrófica (ELA) y parkinson.
Fue entonces que surgió la pregunta: ¿Qué pasa si incrementamos la expresión de XBP1? Gabriela Martínez comenzó a responder esa y otras interrogantes a partir del 2008, durante su tesis doctoral. Para ello, crearon un animal que sobreexpresaba esta proteína – conocida por ser un factor de transcripción cuya función es regular la expresión de genes relacionados con la regulación de la homeostasis proteica.
“En colaboración con el CECS, generamos este ratón, el cual demostró ser más inteligente en tareas dependientes del hipocampo. Enseguida, desarrollamos un descubrimiento que ahora estamos patentando, consistente en virus terapéuticos que generan un aumento de esta proteína. Los ratones adultos –con inteligencia normal- que recibieron las dosis en sólo dos semanas, mejoraron su memoria y aprendizaje”, añade Martínez.
Con apoyo del doctor Nibaldo Inestrosa, Premio Nacional de Ciencias y director del Centro Centro de Envejecimiento y Regeneración (CARE Chile UC), la investigadora implementó fórmulas para estudiar estos procesos en ratones, tales como, evaluaciones en electrofisiología y la prueba del laberinto.
Otro científico que apoyó los experimentos fue el doctor Adrián Palacios, investigador del Instituto Milenio, Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso, hasta cuyo laboratorio en la ciudad porteña, Gabriela viajaba con frecuencia, debiendo transportar a los animales en su auto.
Los doctores Andrés Couve, director de BNI, y Cecilia Hidalgo, Premio Nacional de Ciencias e integrante de este centro, también contribuyeron positivamente a estos avances.
“Se formó una gran red de colaboración, no sólo de científicos chilenos, sino también de investigadores expertos provenientes de Harvard, Boston y Suiza”, recuerda.
EFECTOS DE LA TERAPIA EN ANIMALES CON ALZHEIMER
Con el paso de los años y cientos de experimentos, los científicos del BNI probaron las habilidades de estos animales superinteligentes, quienes a diferencia de los controles, lograban encontrar con mayor rapidez una plataforma en el medio de una piscina.
“Con todos estos avances, podríamos pensar en generar un tratamiento basado en XBP1, capaz de ayudar a mejorar la memoria. Pero también, luego de estas observaciones, queremos evaluar si esta proteína puede favorecer la recuperación de la memoria y para ello, hemos iniciado un nuevo proyecto para evaluar estos efectos en un modelo de Alzheimer”, remarca Martínez.
Este trabajo se realiza en colaboración con la doctora Claudia Durán, del BNI, y en este ya están evaluando los efectos de la terapia en animales con alzheimer.
Otro paso en esta misma línea, buscará evaluar qué sucede en personas con esta enfermedad, analizando muestras de sangre.
Gabriela Martínez explica que previamente se ha descrito una asociación entre la deficiencia de XBP1 y el riesgo de padecer trastorno bipolar y esquizofrenia. De esta forma, esperan analizar si la terapia puede proteger también contra la aparición de estas patologías psiquiátricas.
Otro elemento que se destacan en estas investigaciones es que XBP1 también estaría asociado a la producción de la proteína BDNF, un componente clave en la consolidación de la memoria y el aprendizaje.
“Aún nos queda mucho camino para iniciar estudios clínicos y probar una terapia en humanos. Sin embargo, pensamos que si seguimos realizando colaboraciones internacionales podemos avanzar y ampliar nuestro espectro de estudio a estas enfermedades del sistema nervioso. También, creemos que si logramos aumentar XBP1 en el cerebro, podemos aumentar la inteligencia en las personas, tal como vimos en nuestros ratones”, comenta la científica chilena.
En ese contexto, y aun cuando quedan “muchas preguntas por resolver”, asegura que la publicación en Cell Reports, representa un importante salto en el ámbito biomédico mundial, que consolida a Chile y sus investigadores, en la vanguardia de la neurociencia.
A estos avances, se suman los proyectos que el doctor Hetz está liderando en la búsqueda de una posible cura para la esclerosis lateral amiotrófica, ELA. Prueba de ello es la reciente adjudicación de tres proyectos internacionales para combatir la patología que afecta a Stephen Hawking, y cuyos fondos llegan casi, a un millón de dólares para tres años de investigación.