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SYSTEMS BIOLOGY OF PATHWAYS INVOLVING BRAIN AGEING

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Dilucidando el envejecimiento cerebral

La proporción de personas de edad avanzada es cada vez mayor en la población europea. Resolver el deterioro cognitivo se ha vuelto crucial, ya que se estima que alrededor del 50 % de los adultos mayores de 85 padecen enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer (EA).

Salud

Hasta el momento no disponemos de estrategias terapéuticas eficaces para tratar el deterioro cognitivo, ya que seguimos sin tener un conocimiento completo sobre el proceso de envejecimiento del cerebro. Para abordarlo, los investigadores del proyecto «Systems biology of pathways involving brain ageing» (AGEDBRAINSYSBIO) están empleando una técnica basada en la biología de sistemas. Los investigadores desarrollarán modelos adecuados empleando la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío (EAIT) en un contexto patológico para identificar el fenotipo del envejecimiento en condiciones normales y patológicas. Está en curso la integración de conjuntos de datos a varios niveles; además, se incluirán datos de los últimos estudios de asociación del genoma completo (GWAS) y la EAIT. Ya se han probado 17 008 EAIT y 37 154 controles que han dado lugar a la identificación de 20 loci de susceptibilidad en la EA. Se identificaron las vías pertinentes relacionadas con el crecimiento axónico y la plasticidad sináptica que se podrían utilizar como dianas de los medicamentos para tratar la EAIT. También se ha desarrollado un modelo cuantitativo de una de ellas, la vía de señalización del glutamato. Empleando microscopia de reconstrucción óptica estocástica directa y un ensayo de ligación por proximidad, los investigadores están localizando las proteínas de interés en los genes GWAS de la EAIT. Los científicos dieron con una técnica innovadora basada en el análisis evolutivo para identificar genes asociados con enfermedades humanas neurodegenerativas y el envejecimiento en los primates y los seres humanos. Buscaron genes con diferencias funcionales obtenidas por sustituciones de nucleótidos específicos o duplicaciones/deleciones incompletas. Consiguieron identificar nuevas adaptaciones en los datos genómicos. Tomemos, por ejemplo, GRIK1 (receptor del glutamato ionotrópico cainato 1) para el cromosoma 21. Utilizando un método de dos híbridos de levadura, los investigadores también identificaron nuevas proteínas de interacción relacionadas con la sinapsis en las moscas del género Drosophila y en humanos. Los socios del proyecto analizaron exhaustivamente unas neuronas humanas obtenidas de células madre pluripotentes inducidas. Actualmente, se están caracterizando las neuronas de pacientes con mutaciones raras en la EAIT. A través de la transcriptómica comparativa se identificarán las vías de señalización desreguladas. Un logro importante es el desarrollo de células madre de ratón para identificar los genes que participan en la función de la sinapsis, el envejecimiento y la EAIT. El análisis de las neuronas derivadas de estas células está en curso. Las actividades del proyecto AGEDBRAINSYSBIO deben identificar estrategias terapéuticas eficaces para tratar la EAIT y enfermedades similares. Esto mejoraría la calidad de vida de los pacientes y reduciría los costes en la asistencia sanitaria. La mejora de la competitividad de las cuatro pequeñas y medianas empresas europeas que forman parte de este consorcio también impulsará la economía.

Palabras clave

Envejecimiento, cerebro, Alzheimer, envejecimiento cerebral, biología de sistemas

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