El ARN del cerebro, en un mapa que podría ayudar a combatir el Alzheimer, creado por israelíes

Científicos de la Universidad de Bar Ilan, de Harvard y del MIT afirman que el avance genera nuevos conocimientos sobre el cerebro que podrían revelar por qué la inmunoterapia sólo funciona en algunos pacientes con cáncer.

El equipo de investigación, dirigido por israelíes, afirma haber creado un “Google maps” molecular sin precedentes del centro de memoria del cerebro, en una primera aplicación de la tecnología que podría ayudar en la lucha contra el Alzheimer y otras enfermedades. Los investigadores de las tres universidades publicarán en la revista Science su investigación, revisada por pares en la que detallan cómo consiguieron analizar y mapear el hipocampo de un cerebro, su principal centro de memoria, sin destruir el tejido.

Las moléculas derivadas de un tejido de un individuo sano, por ejemplo, pueden compararse con las de una persona enferma, revelando potencialmente la causa de la enfermedad, afirma la Universidad de Bar-Ilan, que señala que hasta ahora este “poderoso enfoque” se limitaba a estudiar las moléculas fuera del tejido.

Pero, para el buen funcionamiento de los tejidos, es importante identificar la ubicación de las moléculas de ARN en su interior. El trabajo presenta una tecnología que permite localizar millones de moléculas de ARN mapeadas en el interior de los tejidos, con una resolución a nanoescala; que sirve para localizar y luego secuenciar miles de moléculas de ARN mensajero diferentes en el cerebro de ratones y en muestras tumorales humanas.

La nueva tecnología, que los investigadores denominan “tecnología de expansión”, fue diseñada fusionando dos métodos desarrollados hace aproximadamente seis años: uno por un equipo de Harvard para cartografiar moléculas de ARN dentro de células simples y el otro por un equipo del MIT para ampliar físicamente células y tejidos.
La capacidad de secuenciar el ARN, que utiliza la información del ADN para crear proteínas, transformó a la biología y la medicina.

Pero los intentos de analizar el ARN del tejido cerebral destruido, los médicos sólo podían obtener una visión mucho menos detallada, lo que constituía una barrera importante para la investigación de las enfermedades que afectan al funcionamiento del cerebro.

El tejido cerebral que utilizaron procedía de un ratón, pero también han probado su método en varios tejidos humanos. Los investigadores afirman que su tecnología podría tener beneficios en el tratamiento de enfermedades del cerebro como el Alzheimer, y otras como el cáncer.

“Es el equivalente a disponer de un amplio y detallado mapa de Google sobre la ubicación de los genes en el cerebro y otros tejidos, en lugar de una imagen de baja resolución o una simple lista de los genes que hay”, afirmó el Dr. Shahar Alon, autor principal del estudio.

“Este nuevo método nos permite visualizar y medir millones de moléculas de ARN dentro del tejido con una precisión a nanoescala, sin tener que extraerlas como hacíamos antes”, agregó y sostuvo que “Podemos hacer zoom, como en Google Maps, y ver las moléculas muy de cerca”.

Analizar el ARN in situ significa que los médicos no sólo reciben información sobre la identidad de las moléculas, sino también sobre su ubicación exacta dentro del tejido, lo que puede resultar valioso para avanzar en la comprensión de las enfermedades, dijo Alon.
Expandir el tejido antes de realizar la secuenciación del ARN tiene dos ventajas principales: ofrece una visión de mayor resolución del ARN en las células y facilita la secuenciación de esas moléculas. Este potencial es más claro en el cerebro, donde se sabe que la ubicación de las moléculas es crucial para su correcto funcionamiento, especialmente para procesos como el aprendizaje y la memoria, afirmó Alon. “Creemos que esto podría dar una nueva visión de cómo el Alzheimer afecta a la localización de los genes en el cerebro, y esto podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos”, dijo.
Esto permite localizar las moléculas no sólo dentro de las células, sino también en compartimentos específicos como las dendritas, las diminutas extensiones de las neuronas que reciben comunicaciones de otras neuronas. “Ahora tenemos un ‘mapa google’ que permite medir millones de moléculas de ARN, lo que significa que la nueva investigación tiene potencial para analizar las células cancerosas dentro del tejido con precisión a nanoescala, sin tener que extraerlas como se hacía antes”, continuó Shahar Alon.

La tecnología puede ser utilizada para mostrar cómo las células cancerosas de un paciente en particular reciben el impacto de las células del sistema inmunológico.
“Uno de los grandes misterios de la inmunoterapia es por qué funciona bien en algunos pacientes y por qué no en otros. Los mapas que estamos construyendo podrían revelar la diferencia, en los mecanismos biológicos, entre los pacientes que reaccionan y los que no”, explicó Alon, quien agregó, “Imagínese que se pudiera tomar una biopsia a un paciente y saber de antemano, con cierta certeza, si la inmunoterapia va a ayudar a esta persona o no. Esto podría ser útil para la toma de decisiones de los médicos y para el desarrollo de nuevos fármacos de inmunoterapia que ayuden a los pacientes que no responden a los fármacos actuales”, concluyó.

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MB/RJ