Estudio teórico para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer con terapia combinada: desarrollo e innovación

Abstract

Las enfermedades neurodegenerativas suponen un gran problema de manera global, no existiendo tratamientos efectivos para su tratamiento. Estas enfermedades generalmente se encuentran ligadas a la edad, siendo uno de los principales factores de riesgo de estas. Cada vez nos encontramos con una población más envejecida globalmente gracias a los avances en Medicina, y la prevalencia de estas patologías aumenta a un ritmo desorbitado. Una de las principales enfermedades dentro de este grupo es el Alzheimer. Esta patología supone un gran costo social (por la incapacidad que produce) y sanitario (por el cuidado y tratamiento de estos pacientes) y algunos autores la consideran la gran pandemia del siglo XXI (con 5-7 millones de nuevos casos al año y 44 millones de personas afectadas). El Alzheimer afecta al SNC, caracterizada por la pérdida de sinapsis y de memoria de forma progresiva. Sin embargo, el mayor problema actual es que no existen técnicas que nos ayuden al diagnóstico precoz ni se conoce su etiología. Pese a que se han planteado numerosas hipótesis para explicar su origen (destacando la hipótesis Tau, amiloide y colinérgica), ninguna de ellas ha podido explicar la etiopatogenia real de la enfermedad. Tras un estudio exhaustivo de las vías y rutas de señalización implicadas en el Alzheimer, nuestro grupo ha decidido, de manera totalmente novedosa, abordar el tratamiento de esta enfermedad desde dos puntos distintos, realizando un estudio teórico del resultado de la terapia combinada y presentando el diseño experimental a seguir para el desarrollo de un nuevo fármaco que ayude a estos pacientes. Nuestra estrategia es el diseño de péptidos análogos al reticulón 3 (RTN-3), el cual es una proteína poco estudiada cuya función es la unión a la β-secretasa (BACE-1, responsable de la formación de las placas amiloides que dañan el tejido neuronal y que se encuentra sobreexpresada en esta patología) e inhibirla. La otra protagonista de la terapia combinada es una molécula inhibidora de GSK-3β de forma ATP no competitiva (enzima causante de la fosforilación de Tau y su agregación, formando los ovillos neurofibrilares característicos del Alzheimer). En nuestro trabajo se muestra detalladamente el proceso de cribado (High Throughput Screening) a seguir, con todas las técnicas a emplear, para el desarrollo del péptido análogo al RTN-3, de manera totalmente científica, documentada y analizada tras revisar la literatura, aplicando técnicas de Biología celular, molecular y ensayos en animales, presentando los resultados esperados de manera teórica, y mostrando el proceso de selección de líneas celulares, modelos animales, técnicas, instrumentos y moléculas de forma veraz y totalmente análoga a la realidad

Neurodegenerative diseases pose a big problem globally, with no effective treatments for their treatment. These diseases are usually linked to age, being one of the main risk factors for them. Every time we find a more globally aged population thanks to advances in Medicine, and the prevalence of these pathologies increases at an exorbitant rate. One of the main diseases within this group is Alzheimer's. This pathology implies a great social (due to the incapacity it produces) and health (due to the care and treatment of these patients) cost and some authors consider it the great pandemic of the 21st century (with 5-7 million new cases per year and 44 million people affected). Alzheimer's disease affects the CNS, characterized by the loss of synapses and memory progressively. However, the biggest problem today is that there are no techniques that help us with early diagnosis and its etiology is unknown. Although numerous hypotheses have been raised to explain its origin (highlighting the Tau, amyloid and cholinergic hypothesis), none of them has been able to explain the real etiopathogenesis of the disease. After an exhaustive study of the signaling pathways and routes involved in Alzheimer's disease, our group has decided, in a completely new way, to address the treatment of this disease from two different points, carrying out a theoretical study of the result of the combined therapy and presenting the experimental design to follow for the development of a new drug that helps these patients. Our strategy is the design of peptides analogous to reticulon 3 (RTN-3), which is a little studied protein whose function is beta-secretase binding (BACE-1, responsible for the formation of amyloid plaques that damage the neuronal tissue and which is counted overexpressed in this pathology) and inhibit it. The other protagonist of the combination therapy is a GSK-3B inhibitor molecule in a non-competitive ATP form (enzyme causing phosphorylation of Tau and its aggregation, forming the characteristic neurofibrillary tangles of Alzheimer's). Our work shows in detail the screening process (High Throughput Screening) to be followed, with all the techniques to be used, for the development of the peptide analogous to RTN-3, in a totally scientific, documented and analyzed way after reviewing the literature, applying Cellular, molecular and animal biology techniques, presenting the expected results in a theoretical way, and showing the process of selecting cell lines, animal models, techniques, instruments and molecules truthfully and totally analogous to reality.