Neuron del MAB

Buscando un fármaco contra el alzhéimer desde cero

Laboratorio General de Neuron Bio 28.03.2016 01:23 h. Pocas enfermedades despliegan efectos tan terribles como los del alzhéimer. Sus procesos neurodegenerativos arrebatan, lenta pero inevitablemente, las capacidades mentales del paciente haciendo que desaparezca no sólo su salud sino su propia identidad, sus vivencias, sus recuerdos. Lamentablemente, sabemos muy poco de este adversario. De hecho, si hoy intentásemos definir la enfermedad de Alzheimer, tendríamos que conformarnos con enumerar una larga serie de síntomas asociados. No obstante, definitivamente no podríamos decir cuál es su causa, sus mecanismos concretos de funcionamiento y, por supuesto, tendríamos que admitir que aún no poseemos ningún tratamiento efectivo que lo cure. La búsqueda está abierta en todos los frentes. Para conocer cómo se enfrentan los científicos a todas estas incógnitas, visitamos las instalaciones de NeuronBio, una de las empresas españolas de biotecnología dedicadas a la investigación y producción de compuestos que ayuden a frenar el avance de enfermedades neurodegenerativas, en especial el alzhéimer. El objetivo es comprender todo el proceso, empezando por el principio.

Nuevas instalaciones de la empresa Neuron Bio en el Parque Biotecnológico de Granada

¿Por dónde empezar?

Robot de cribado de alto rendimiento La siguiente estación del recorrido es un gran robot de cribado de alto rendimiento, una enorme máquina con capacidad para realizar docenas de cultivos simultáneos. Su diseño, montaje y adaptación a las necesidades específicas de cada centro requiere de muchos meses de trabajo. "Es capaz de hacer 96 micro-fermentaciones a la vez", afirma Burgos. "Es decir, puedes hacer crecer una buena cantidad de microorganismos en una gran variedad de tipos de cultivos". En esta sala los investigadores realizan cientos y cientos de cultivos, de los que muy pocos terminarán convirtiéndose en candidatos. "Nuestra quimera es encontrar una molécula que frene o incluso impida la muerte de las células neuronales", comenta, y puntualiza: "Podemos realizar hasta un millón de ensayos para encontrar una sola molécula candidata a fármaco". Cada uno de esos 9.000 microorganismos se somete a una gran cantidad de pruebas que incluyen fermentaciones, agitaciones, tintes, mezclas... Por tanto, sí, es una especie de lotería, pero hay que considerar que históricamente toda esta etapa se realizaba manualmente. Hoy, el trabajo se han automatizado utilizando robots de este tipo.

Moléculas candidatas

Uno de los cultivos de microorganismos en placa En todo este camino, y mientras continúan los descartes y las cribas en los candidatos, el volumen del cultivo va aumentando. De unos pocos centímetros cúbicos va pasando a depósitos mayores de dos litros, luego de diez litros, hasta llegar a un gran tanque de 450 litros que se guarda en otra nave industrial anexa a las instalaciones. Este crecimiento en volumen debe seguir estrictos controles en todos los parámetros para no perder la propiedad deseada. Es decir, si por ejemplo es un fármaco neuroprotector no puedes perder esa cualidad a lo largo de todo este camino.

Primeras pruebas en seres vivos

Instalaciones para peces cebra Las primeras cuestiones que surgen tras encontrar tu molécula maravillosa son relativas a su toxicidad, su seguridad y su eficacia. Para resolver estas dudas, el pez cebra ofrece un buen primer modelo de pruebas. La sala está repleta de pequeños tanques conectados. Bien organizados y etiquetados, cientos de estos peces se encuentran inmersos en diferentes pruebas. "En esta habitación amanece y anochece", explica Javier Burgos, mientras señala el sistema automatizado que controla la luz, la temperatura y la humedad en toda la instalación. En uno de los rincones se conserva el tanque con los peces centinela que avisan con antelación si surge algún riesgo para el resto, ya que el sistema de agua está interconectada entre los tanques pero dividida en cuatro módulos. Los peces cebra cuentan con un sistema de neurotransmisores muy similar al que posee cualquier mamífero, lo que le convierte en un modelo perfecto para hacer pruebas de toxicología y eficacia de nuestra molécula. De este modo se detecta si una molécula candidata a fármaco es segura, o de los contrario puede causar daños hepáticos, cardiacos, renales…

Laboratorio de punto final

Embriones de peces cebra Un sistema muy preciso de microinyectores inocula la molécula seleccionada en embriones de pez cebra y, a partir de ese momento, es posible realizar infinidad de pruebas de seguridad. Entre otras, se realizan pruebas de toxicidad, es decir, se comprueba si la molécula candidata desarrolla efectos nocivos en el sistema auditivo del embrión. Muy cerca de este área se encuentra el laboratorio de fenotipado-conductual, en donde se comprueba, además, si la molécula influye de alguna manera en el comportamiento del animal, en este caso, un pez. ¿Cómo se puede medir esto? Los investigadores de esta empresa cuentan con un modelo denominado Open Field, que observa el comportamiento del animal en una serie de laberintos. El más utilizado se denomina T-Maze (laberinto en forma de T), en el que un sistema de vídeo analiza todos los movimientos del animal: registra si se mueve, si se para o si nada de una forma extraña. Si una persona se encuentra en una habitación desconocida y a oscuras, su comportamiento más frecuente es buscar una pared, seguirla e intentar deducir la estructura donde se encuentra. En estos peces ocurre algo similar, por lo que gracias al laberinto es posible comprobar si la molécula seleccionada comporta efectos negativos en su actividad, si produce ansiedad, miedo, estrés... Si se acondiciona uno de los extremos del laberinto con vegetación o unas piedras, haciendo que esa parte sea más cómoda para el pez, se obtiene un entorno idóneo para realizar experimentos de memoria. Así, por ejemplo, se libera un pez que, una vez que ha explorado todo el laberinto, pasa gran parte del tiempo en la zona en la que se encuentra más seguro y confortable. Al día siguiente vuelven a introducir el mismo pez en el laberinto: si se dirige directa y rápidamente hacia el lugar del laberinto donde se encontraba a gusto, ello quiere decir que recuerda aquel rincón. Así se obtiene una primera medida de memoria. Si a ese pez se le eliminan las neuronas colinérgicas, al entrar nuevamente en el laberinto lo habrá olvidado todo y volverá a explorar el lugar como si nunca hubiera estado allí; en este momento se convierte en un modelo muy bueno para probar la eficacia de la molécula y comprobar si bajo su efecto su memoria mejora o no.

Ejemplo de T-Maze, o laberinto en forma de T Todo este trabajo son las llamadas pruebas previas a Fase I: queda un largo trayecto hasta que la molécula pueda ser utilizada en seres humanos. No obstante, es muy probable que termine siendo descartada en otra de las numerosas cribas de este extenso proceso. Se trata de un camino que arranca coleccionando microorganismos recogidos por todas las partes del mundo y que, finalmente, nos puede acercar a una molécula candidata eficaz contra alguna de las dianas terapéuticas del Alzhéimer. En definitiva, se busca una diminuta aguja perdida en un inmenso pajar. Con paciencia, trabajo constante, esfuerzo, rigurosidad en todos los pasos y suerte, quizá pueda finalmente encontrarse. http://www.elespanol.com/ciencia/salud/20160325/112238832_0.html