Imagen: tenjedendzien.pl. Fuente: PhotoXpress.
Investigadores de la Universidad Johns Hopkins y de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos han identificado un compuesto que refuerza drásticamente el aprendizaje y la memoria cuando se administra a ratones con una condición similar al síndrome de Down, el mismo día de su nacimiento.
Tal y como informan los científicos en la revista Science Translational Medicine, el tratamiento, de una única dosis, parece permitir que el cerebelo de los cerebros de estos roedores se desarrolle hasta alcanzar un tamaño normal.
Los científicos advierten que el uso de este compuesto, una pequeña molécula antagonista de la llamada vía de señalización Sonic hedgehog, aún no ha demostrado ser seguro para el tratamiento de humanos con síndrome de Down. A pesar de ello, señalan que sus experimentos resultan prometedores para un futuro desarrollo de fármacos similares.
"La mayoría de las personas con síndrome de Down tienen un cerebelo que es alrededor del 60% del tamaño normal" explica Roger Reeves, profesor del Instituto McKusick-Nathans de Medicina Genética en la Johns Hopkins School of Medicine, en un comunicado de la Universidad.
"Tratamos a los ratones con síntomas similares a los del síndrome de Down con un compuesto que pensamos podría normalizar el crecimiento del cerebelo, y funcionó muy bien. Lo que no esperábamos fueron los efectos (del compuesto) sobre el aprendizaje y la memoria, generalmente controlados por el hipocampo y no por el cerebelo”, continúa el científico.
Aplicado en ratones genéticamente modificados
Reeves ha dedicado su carrera a estudiar el síndrome de Down, una condición que se da cuando las personas tienen tres copias del cromosoma 21, en lugar de las dos habituales.
Como resultado de esta "trisomía", estas personas tienen copias adicionales de los más de 300 genes alojados en ese cromosoma, lo que produce su discapacidad intelectual, sus rasgos faciales característicos y, en ocasiones, problemas de corazón, entre otras condiciones de salud.
Dado que el síndrome de Down involucra a tantos genes, sus tratamientos en desarrollo suponen un reto formidable, explica Reeves.
Para los experimentos actuales, el científico y sus colaboradores utilizaron ratones genéticamente modificados para que éstos tuvieran copias adicionales de alrededor de la mitad de los genes que se encuentran en el cromosoma 21 humano.
Los ratones adquirieron así características similares a las de las personas con síndrome de Down, incluyendo un cerebelo relativamente pequeño y la dificultad para aprender y recordar cómo orientarse y moverse en un entorno familiar.
Tal y como informan los científicos en la revista Science Translational Medicine, el tratamiento, de una única dosis, parece permitir que el cerebelo de los cerebros de estos roedores se desarrolle hasta alcanzar un tamaño normal.
Los científicos advierten que el uso de este compuesto, una pequeña molécula antagonista de la llamada vía de señalización Sonic hedgehog, aún no ha demostrado ser seguro para el tratamiento de humanos con síndrome de Down. A pesar de ello, señalan que sus experimentos resultan prometedores para un futuro desarrollo de fármacos similares.
"La mayoría de las personas con síndrome de Down tienen un cerebelo que es alrededor del 60% del tamaño normal" explica Roger Reeves, profesor del Instituto McKusick-Nathans de Medicina Genética en la Johns Hopkins School of Medicine, en un comunicado de la Universidad.
"Tratamos a los ratones con síntomas similares a los del síndrome de Down con un compuesto que pensamos podría normalizar el crecimiento del cerebelo, y funcionó muy bien. Lo que no esperábamos fueron los efectos (del compuesto) sobre el aprendizaje y la memoria, generalmente controlados por el hipocampo y no por el cerebelo”, continúa el científico.
Aplicado en ratones genéticamente modificados
Reeves ha dedicado su carrera a estudiar el síndrome de Down, una condición que se da cuando las personas tienen tres copias del cromosoma 21, en lugar de las dos habituales.
Como resultado de esta "trisomía", estas personas tienen copias adicionales de los más de 300 genes alojados en ese cromosoma, lo que produce su discapacidad intelectual, sus rasgos faciales característicos y, en ocasiones, problemas de corazón, entre otras condiciones de salud.
Dado que el síndrome de Down involucra a tantos genes, sus tratamientos en desarrollo suponen un reto formidable, explica Reeves.
Para los experimentos actuales, el científico y sus colaboradores utilizaron ratones genéticamente modificados para que éstos tuvieran copias adicionales de alrededor de la mitad de los genes que se encuentran en el cromosoma 21 humano.
Los ratones adquirieron así características similares a las de las personas con síndrome de Down, incluyendo un cerebelo relativamente pequeño y la dificultad para aprender y recordar cómo orientarse y moverse en un entorno familiar.
Con una sola dosis
Basándose en experimentos anteriores sobre cómo el síndrome de Down afecta el desarrollo del cerebro, los investigadores trataron de sobrecargar una cadena bioquímica de eventos conocidos (la vía de Sonic Hedgehog), que desencadena el crecimiento y el desarrollo.
Para ello usaron un compuesto, el antagonista de la vía Sonic Hedgehog ya mencionado, que podría conseguir justamente ese efecto.
El compuesto se inyectó a los ratones sólo una vez, el día de su nacimiento. De este modo, se logró “normalizar completamente el crecimiento del cerebelo hasta la edad adulta, con una sola inyección”, asegura Reeves.
Pero el equipo de investigación fue más allá de la medición del cerebelo, en busca de cambios en el comportamiento de los ratones tratados.
Comprobó así que estos animales –en comparación con ratones con las mismas características pero no tratados y con ratones normales- se orientaron tan bien como los normales en el laberinto de agua, una prueba para medir la orientación en un entorno familiar.
Son necesarias más investigaciones
Reeves afirma que aún se necesita más investigación para comprender con exactitud por qué funciona este tratamiento, ya que el examen de ciertas células de la región cerebral del hipocampo involucradas en el aprendizaje y afectadas por el síndrome de Down reveló que éstas no habían sufrido cambios como consecuencia de la aplicación del compuesto, a pesar de la mejora en el aprendizaje constatada.
Una idea sobre la causa de este efecto es que es posible que el tratamiento haya propiciado el fortalecimiento de la comunicación entre el cerebelo y el hipocampo, teoriza Reeves.
En cuanto al potencial de este compuesto como futuro medicamento para humanos, según el investigador, el problema radica en que éste propiciaría la alteración de una importante cadena biológica de eventos, lo que probablemente conllevaría muchos efectos no deseados en todo el cuerpo, como el aumento del riesgo de cáncer.
De cualquier forma, el equipo planea buscar formas más específicas y seguras de aprovechar su hallazgo, aunque sin esperanzas de llegar a crear una “cura” total para todos los problemas de aprendizaje y memoria vinculados al síndrome de Down.
"El síndrome de Down es muy complejo, y nadie piensa que (este compuesto) vaya a ser una bala de plata que normalice la cognición", dice. "Se necesitan enfoques múltiples", concluye Reeves.
Basándose en experimentos anteriores sobre cómo el síndrome de Down afecta el desarrollo del cerebro, los investigadores trataron de sobrecargar una cadena bioquímica de eventos conocidos (la vía de Sonic Hedgehog), que desencadena el crecimiento y el desarrollo.
Para ello usaron un compuesto, el antagonista de la vía Sonic Hedgehog ya mencionado, que podría conseguir justamente ese efecto.
El compuesto se inyectó a los ratones sólo una vez, el día de su nacimiento. De este modo, se logró “normalizar completamente el crecimiento del cerebelo hasta la edad adulta, con una sola inyección”, asegura Reeves.
Pero el equipo de investigación fue más allá de la medición del cerebelo, en busca de cambios en el comportamiento de los ratones tratados.
Comprobó así que estos animales –en comparación con ratones con las mismas características pero no tratados y con ratones normales- se orientaron tan bien como los normales en el laberinto de agua, una prueba para medir la orientación en un entorno familiar.
Son necesarias más investigaciones
Reeves afirma que aún se necesita más investigación para comprender con exactitud por qué funciona este tratamiento, ya que el examen de ciertas células de la región cerebral del hipocampo involucradas en el aprendizaje y afectadas por el síndrome de Down reveló que éstas no habían sufrido cambios como consecuencia de la aplicación del compuesto, a pesar de la mejora en el aprendizaje constatada.
Una idea sobre la causa de este efecto es que es posible que el tratamiento haya propiciado el fortalecimiento de la comunicación entre el cerebelo y el hipocampo, teoriza Reeves.
En cuanto al potencial de este compuesto como futuro medicamento para humanos, según el investigador, el problema radica en que éste propiciaría la alteración de una importante cadena biológica de eventos, lo que probablemente conllevaría muchos efectos no deseados en todo el cuerpo, como el aumento del riesgo de cáncer.
De cualquier forma, el equipo planea buscar formas más específicas y seguras de aprovechar su hallazgo, aunque sin esperanzas de llegar a crear una “cura” total para todos los problemas de aprendizaje y memoria vinculados al síndrome de Down.
"El síndrome de Down es muy complejo, y nadie piensa que (este compuesto) vaya a ser una bala de plata que normalice la cognición", dice. "Se necesitan enfoques múltiples", concluye Reeves.
Referencia bibliográfica:
Ishita Das, Joo-Min Park, Jung H. Shin, Soo Kyeong Jeon, Hernan Lorenzi, David J. Linden, Paul F. Worley y Roger H. Reeves. Hedgehog Agonist Therapy Corrects Structural and Cognitive Deficits in a Down Syndrome Mouse Model. Science Translational Medicine (2013). DOI:10.1126/scitranslmed.3005983.
Ishita Das, Joo-Min Park, Jung H. Shin, Soo Kyeong Jeon, Hernan Lorenzi, David J. Linden, Paul F. Worley y Roger H. Reeves. Hedgehog Agonist Therapy Corrects Structural and Cognitive Deficits in a Down Syndrome Mouse Model. Science Translational Medicine (2013). DOI:10.1126/scitranslmed.3005983.