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Por primera vez, los científicos han analizado la memoria y el déficit de aprendizaje en ratones después de sufrir lesiones cerebrales traumáticas. Esta nueva investigación podría algún día conducir a tratamientos para el traumatismo craneal y las enfermedades cognitivas debilitantes.

Cada año, más de dos millones de estadounidenses con lesión cerebral traumática (TBI) se ven en las salas de emergencias de los hospitales. Millones más pueden evitar una visita al hospital a pesar de sufrir una lesión en la cabeza que podría causar daños duraderos, según los investigadores.

En un estudio publicado en The Proceedings en la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, los científicos de la Universidad de California en San Francisco descubrieron que un nuevo medicamento experimental puede restaurar la función normal en ratones después de tener dos tipos de TBI.

Geoff Manley, jefe de neurocirugía en el Hospital General de San Francisco, a veces ve docenas de casos de TBI a la semana. No estuvo involucrado en el estudio, pero calificó los resultados de "muy emocionantes" desde una perspectiva clínica.

Científicos estudian el cerebro y la posible pérdida de memoria en humanos (Archivo)
Científicos estudian el cerebro y la posible pérdida de memoria en humanos (Archivo)

Manley cuenta que en ensayos previos en los que los medicamentos demostraron ser eficaces en ratones, los tratamientos se administraron justo después de la lesión. El exitoso tratamiento que se administró a los ratones de dos a cuatro semanas después de su lesión es "más clínicamente manejable" que en los humanos.

Los investigadores de la UCSF en realidad no estaban persiguiendo un tratamiento de lesión cerebral cuando descubrieron el nuevo fármaco. Los científicos del laboratorio principal del investigador Peter Walter examinaron 100,000 productos químicos buscando un elemento que inhibiera una respuesta al estrés en la levadura. Esta misma respuesta permite a las células cancerígenas crecer y dividirse en diversas mutaciones. La activación crónica se ha relacionado con la inflamación del cerebro, que es una característica del TBI, así como enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson.

Cuando los científicos descubrieron que un producto químico llamado ISRIB podía inhibir la respuesta celular, Walter estaba tan inspirado que lo esculpió. El siguiente paso fue encontrar un modelo de enfermedad para probarlo. Así fue como Regis Kelly en el proyecto.

Kelly es director de QB3, un grupo de investigación que conecta a los investigadores de la bahía de San Francisco en el sistema de la Universidad de California con socios de la industria. También es un neurocientífico casado con una mujer con Alzheimer de inicio temprano. La misión de su instituto es sacar ideas de los laboratorios académicos y del mercado, ideas como un nuevo fármaco para los TBI.

Los estudios se podrían replicar en humanos en un futuro cercano (Archivo)
Los estudios se podrían replicar en humanos en un futuro cercano (Archivo)

Kelly fue el mentor de Walter cuando llegó a la UCSF hace más de treinta años, Walter se había interesado en testar la capacidad del ISRIB para funcionar como un medicamento. Kelly encontró un documento del laboratorio de la neurocientista Susanna Roi de la UCSF describiendo un modelo de ratón para la lesión cerebral traumática. Kelly jugó un papel de intermediador, reuniendo a los dos y ayudándoles a obtener una beca para examinar el efecto del ISRIB en lesiones cerebrales traumáticas.

Los científicos de los laboratorios de Walter y Roi probaron un fármaco en dos modelos de ratón diferentes. Uno imitó lesiones focales, que ocurren en un punto específico del cerebro cuando alguien tiene un golpe o es golpeado por una pelota de golf, por ejemplo. El otro modelo era para las lesiones que se producen tras una caída muy dura o un latigazo cervical durante un accidente de auto (contusión).

En el primer modelo, un mes después de una lesión quirúrgica focal, los ratones se mostraban cómo eran capaces de navegar por un laberinto de agua. Varios días más tarde, los que habían recibido tratamiento durante el entrenamiento podían encontrar más rápidamente su camino a través del laberinto que aquellos que no habían recibido ningún tratamiento. La diferencia persistió incluso un mes después de que el tratamiento se detuviera.

En la segunda prueba, dos semanas después de una contusión, los ratones tuvieron que encontrar un túnel de escape entre los 40 agujeros en una mesa de una habitación con luces brillantes y ruido. Los animales que recibieron ISRIB encontraron el túnel más fácilmente. Al tercer y último día de las pruebas, los ratones tratados estaban encontrando el túnel tan rápido como los ratones no lesionados.

Los científicos utilizaron un modelo de memoria que estimulaba un circuito de recuerdos que modificaban el comportamiento de una babosa (Archivo)
Los científicos utilizaron un modelo de memoria que estimulaba un circuito de recuerdos que modificaban el comportamiento de una babosa (Archivo)

Los cerebros de un ratón son diferentes a los cerebros humanos, pero Cesario Borlongan, un distinguido profesor de neurocirugía de la Universidad del sur de la Florida, señaló tres razones por las que el ISRIB podría ser un fármaco bastante eficaz. Debido a que es una molécula pequeña y puede cruzar la barrera hematoencefálica, es probable que el medicamento no tenga que ser inyectado directamente en el cerebro. El hecho de que el tratamiento con ISRIB siga siendo eficaz semanas después de la lesión le da una ventaja sobre los fármacos que se utilizaron en los modelos de ratón inmediatamente después del trauma. Más importante aún, el ISRIB trabajó en dos tipos diferentes de lesión cerebral.

La investigación "proporciona esperanza, no sólo para nosotros, sino también para nuestros pacientes, ya que podremos tener algo para tratarlos", dice Manley. Kelly también estuvo de acuerdo en ese punto al afirmar que "este trabajo de Peter y Susanna da mucha esperanza a los cuidadores de Alzheimer como yo".

El ISRIB ha recibido una licencia para ser estudiado por Calico, una compañía biofarmacéutica fundada por Google. Los científicos de Calico y los dos laboratorios de la UCSF ahora están trabajando para identificar los mecanismos específicos de la acción del ISRIB y así determinar si podría actuar de manera similar en los seres humanos.

Según Borlongan, después de eso, el siguiente paso será probar si el medicamento es seguro para las personas.