Una proteína mejorada genéticamente para potenciar la memoria y que se activa mediante un fármaco es el resultado de una investigación realizada con ratones envejecidos y que publica Science Advances.
El equipo, liderado por científicos italianos, modificó la proteína LIMK1, normalmente activa en el cerebro y con un papel clave en la memoria, para añadirle un ‘interruptor molecular’ que se activa al administrar rapamicina, una medicina conocida por sus diversos efectos antienvejecimiento en el cerebro.
En animales con deterioro cognitivo relacionado con la edad, el uso de esta terapia génica produjo “una mejora significativa de la memoria”, según el primer autor del estudio Cristian Ripoli, de la Universidad Católica del Sacro Cuore (Italia).
La investigación “tiene grandes aplicaciones potenciales, al mejorar nuestra comprensión de la función de la memoria y facilitar la identificación de soluciones innovadoras para enfermedades neuropsiquiátricas como la demencia”, según los investigadores.
El director del equipo, Clauido Grassi, del Policlínico Universitario Agostino Gemelli (Italia) explicó que «la memoria es un proceso complejo que implica modificaciones en las sinapsis (conexiones entre las neuronas) en zonas específicas del cerebro como el hipocampo, que tiene un papel fundamental en la formación de la memoria”.
Este fenómeno, conocido como plasticidad sináptica, implica cambios en la estructura y función de las sinapsis que se producen cuando un circuito neuronal se activa, por ejemplo, por experiencias sensoriales. Estas experiencias promueven la activación de complejas vías de señalización en las que intervienen numerosas proteínas.
Algunas de estas proteínas son particularmente importantes para la memoria y una de ellas es la LIMK1, por su papel en la formación de espinas dendríticas de las neuronas, que mejoran la transmisión de información en las redes neuronales y son cruciales en los procesos de aprendizaje y memoria.
El objetivo del estudio era regular la actividad de esa proteína y poder controlarla con un fármaco, lo que significa “poder promover la plasticidad sináptica y, por tanto, los procesos fisiológicos que dependen de ella», destacó Grassi.
La clave de esta estrategia que combina genética y química (quimiogenética) está ligada al uso de rapamicina, un medicamento inmunosupresor conocido por aumentar la esperanza de vida y por sus efectos beneficiosos sobre el cerebro, en modelos preclínicos.
La modificación de la proteína LIMK1 insertando un interruptor molecular permite activarla cuando se administra rapamicina.
Este enfoque permite manipular procesos de plasticidad sináptica y memoria en condiciones fisiológicas y patológicas, además de “allanar el camino para el desarrollo de nuevas proteínas ‘diseñadas’ que podrían revolucionar la investigación y la terapia en el campo de la neurología«, en palabras de Ripoli.
El siguiente paso será comprobar la eficacia de este tratamiento en modelos experimentales de enfermedades neurodegenerativas que presentan déficits de memoria, como el alzhéimer, además serán necesarios más estudios para validar el uso de esta tecnología en humanos.
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