La enfermedad de Alzheimer es la demencia más común que afecta a personas adultas mayores. La Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que a nivel global aproximadamente 60 millones de personas viven con Alzheimer, de las cuales 8.1 por ciento son mujeres y 5.4 por ciento hombres, mayores de 65 años.

En México, según datos de la Secretaría de Salud, aproximadamente un millón 300 mil personas padecen la enfermedad de Alzheimer, cifra que representa entre 60 y 70 por ciento de los diagnósticos de demencia y afecta con mayor frecuencia a las personas mayores de la misma edad promedio en la estadística internacional, 65 años.

Esta enfermedad neurológica, considerada de prioritaria atención mundial, se debe a cambios en el cerebro por la presencia de la proteína llamada beta amiloide que se acumula frecuentemente en el lóbulo temporal. Dicha proteína provoca inflamación y muerte progresiva de neuronas.

La OMS calcula que para 2030, en el mundo habrá 78 millones de personas con esta enfermedad sobre la cual se investiga internacional y nacionalmente; las pesquisas apuntan hacia tratamientos efectivos que curen o detengan su progresión. Las y los pacientes con la enfermedad de Alzheimer requieren medicamentos que estimulen y ayuden a prolongar la vida de las neuronas de la memoria, para mejorar su calidad de vida.

Bajo ese contexto, estudiantes e investigadores del CICESE se suman a generar conocimiento en nanotecnología que a futuro pueda derivar en aportes a la nanomedicina, que se ha convertido en un campo prometedor para el desarrollo de nuevos nanosistemas para la entrega controlada y dirigida de medicamentos al cerebro.

En el abordaje de cómo tratar enfermedades ligadas al cerebro, el gran reto es cruzar la barrera hematoencefálica, esta frontera que protege y aísla, esta pequeña capa de células endoteliales que forman parte de la pared de los vasos sanguíneos que irrigan el encéfalo.

Aportar a la nanomedicina implica ciencia básica. En primer lugar, un proceso que incluye modelos experimentales in vitro, es decir, en cultivos celulares contenidos en cajas Petri en un ambiente controlado.

A este primer paso, decisivo como los planos y los cimientos de una casa en construcción, seguirán otras fases: modelos experimentales in vivo –con animales–, investigación clínica –con humanos– en varias fases (de la 0 a la IV) y múltiples pruebas hasta evaluar el nuevo fármaco.

Todas las fases de experimentación, con cualquier ser vivo, siempre se desarrollan bajo regulaciones éticas.

En el CICESE, en febrero de 2024, Alondra Vargas Barona defendió su tesis "Nanopartículas híbridas cargadas con un compuesto bioactivo y su efecto en biomarcadores neuroinflamatorios como potencial tratamiento de la enfermedad de Alzheimer" con la cual obtuvo el grado de Maestra en Ciencias de la Vida.

La idea de trabajar en este tema nació en 2021, narra Ana Bertha Castro Ceseña, investigadora por México adscrita al Departamento de Innovación Biomédica del CICESE, cuando ella y Gabriela Carballo López, entonces estudiante de la maestría en Ciencias de la Vida, empezaron a trabajar, en saliva, con un método de detección de un biomarcador de la enfermedad de Alzheimer porque los síntomas empiezan a aparecer aproximadamente 20 años antes de la enfermedad, cuando olvidos "naturales" (¿dónde dejé las llaves?, ¿qué iba a hacer?) dejan de ser "esporádicos" y se tornan constantes.

Con Alondra Vargas, continúa Ana Bertha Castro, acordamos asumir el reto de sintetizar un vehículo que proteja al compuesto bioactivo. Optamos por una molécula que ya conocemos y con la cual tenemos experiencia en el laboratorio, que es la N-acetilcisteína (NAC), un compuesto muy noble porque tiene actividad antioxidante. Por primera vez, trabajamos con células pluripotentes inducidas de una mujer diagnosticada con la enfermedad de Alzheimer, una mujer de 81 años.

El trabajo de tesis de Alondra se centró en crear y probar nanopartículas híbridas de lípido-polímero (LPHNP) conjugadas con transferrina (Tf), para facilitar el cruce de la barrera hematoencefálica, y cargadas con N-acetilcisteína (NAC) por su efecto antiinflamatorio. Las nanopartículas se sintetizaron y se realizó su caracterización fisicoquímica.

Posteriormente, se desarrolló un modelo in vitro que involucró astrocitos humanos derivados de células troncales pluripotentes inducidas de una paciente diagnosticada con la enfermedad de Alzheimer.

Los resultados con este cultivo celular mostraron que las nanopartículas híbridas de lípido-polímero conjugadas con transferrina y cargadas con N-acetilcisteína modulaban favorablemente la expresión de dos genes proinflamatorios y redujeron la secreción de dos citocinas proinflamatorias.

Los resultados de ambos casos se compararon con el grupo de células que no recibieron ningún tratamiento e indican el potencial de las nanopartículas híbridas de lípido-polímero conjugadas con transferrina y cargadas con N-acetilcisteína para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

Mucho por hacer

Actualmente, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó el Lecanemab, un medicamento que parece retrasar el deterioro mental en personas con Alzheimer en etapa temprana. Fue aprobado de manera acelerada, como las vacunas cuando experimentamos la pandemia por covid 19, dada la relevancia de la enfermedad a nivel mundial.

En centros de investigación, como el CICESE, se avanza desde la ciencia básica, con modelos in vitro que son pruebas básicas y fundamentales, en la investigación. "Entre más nos vayamos acercando, a nivel in vitro, en simular el microambiente de la enfermedad, habrá mayores probabilidades de éxito en las siguientes pruebas."

Las investigaciones del CICESE tienen un objetivo claro: contribuir a incrementar las probabilidades de éxito en la urgente carrera por crear medicamentos para tratar enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.