Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han logrado observar en tiempo real las interacciones químicas moleculares que impulsan la enfermedad de Alzheimer. El estudio, publicado en la revista ACS Omega, aporta una claridad inédita sobre cómo los iones metálicos desencadenan la acumulación de proteínas que interrumpe la comunicación entre las células cerebrales.
Marilyn Rampersad Mackiewicz, profesora asociada de química en dicha universidad, dirigió el equipo de investigación. Mediante una técnica de medición especializada, los científicos pudieron rastrear cómo los iones de cobre interactúan con las proteínas beta-amiloide para formar cúmulos dañinos.
Observando el daño molecular
Los estudios previos sobre el alzhéimer solían centrarse en los resultados finales del deterioro cerebral en lugar de en el proceso en sí. Mackiewicz señaló que el nuevo método de su equipo les permite observar estas interacciones segundo a segundo. Este cambio de enfoque permite a los investigadores medir directamente cómo moléculas específicas interrumpen o revierten el proceso de agregación.
"Desarrollamos un método que nos permite observar esas interacciones en vivo, segundo a segundo, y medir directamente cómo diferentes moléculas las interrumpen o las revierten", afirmó Mackiewicz. "Esto cambia la pregunta de '¿funciona algo?' a '¿cómo funciona y cuándo?'".
El equipo evaluó la eficacia de los quelantes, moléculas capaces de unirse a los iones metálicos. Aunque algunos quelantes capturaban iones metálicos de forma indiscriminada, los investigadores identificaron un tipo específico que se une selectivamente al cobre. Esta selectividad es fundamental, ya que se cree que el cobre es uno de los principales motores de la agregación de proteínas que se observa en los pacientes con alzhéimer.
Aunque aún faltan años para que estas aplicaciones lleguen a la clínica, los hallazgos ofrecen una hoja de ruta más precisa para el desarrollo de fármacos. Los investigadores destacaron que los tratamientos tradicionales suelen fracasar debido a una comprensión incompleta de cómo se produce la agregación de la proteína beta-amiloide.
El proyecto contó con la colaboración de profesores y estudiantes de grado, entre ellos Alyssa Schroeder, de la Universidad Estatal de Oregón, y un equipo de la Universidad Estatal de Portland. El grupo recibió el apoyo del programa SURE Science.
De cara al futuro, el equipo tiene la intención de probar estos hallazgos en sistemas biológicos más complejos, incluyendo modelos celulares y preclínicos. El objetivo es traducir estas observaciones moleculares en futuras terapias que puedan, potencialmente, detener o revertir el daño cerebral causado por la enfermedad.