Implante demuestra efectividad en ratones para prevenir enfermedad de Alzheimer

En un tratamiento de vanguardia para la enfermedad de Alzheimer, los científicos Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Escuela Politécnica Federal de Lausana) han desarrollado una cápsula implantable que puede alterar el sistema inmune del paciente contra la enfermedad de Alzheimer.

Una de las causas hipotéticas de Alzheimer es la acumulación excesiva de la proteína beta amiloide (Abeta) en diferentes áreas del cerebro. Esto da como resultado la deposición de placas de proteína agregados, que son tóxicos para las neuronas. Una de las formas más prometedoras para luchar contra las placas es “etiquetar” las proteínas Abeta con anticuerpos que indican al propio sistema inmune del paciente a atacar y desactivarlas. Para ser más eficaz, este tratamiento tiene que administrarse tan pronto como sea posible, antes de presentarse los primeros signos de deterioro cognitivo. Pero esto requiere repetidas inyecciones de la vacuna, que puede causar efectos secundarios. Los científicos EPFL ahora han resuelto el problema con un implante que puede entregar un flujo constante y seguro de los anticuerpos para el cerebro del paciente para eliminar las proteínas de Abeta. El trabajo se publica en la revista Brain.

El laboratorio de Patrick Aebischer en EPFL ha desarrollado una cápsula bioactiva que contiene células que se han modificado genéticamente para producir anticuerpos contra Abeta. La cápsula se implanta en el tejido bajo la piel, y con el tiempo las células se producen y liberaran un flujo constante de los anticuerpos en el torrente sanguíneo, de donde se cruzan en el cerebro para dirigir las placas de Abeta.

La propia cápsula se basa en un diseño del laboratorio de Aebischer publicado en 2014. Se le conoce como un “dispositivo de macroencapsulación” y que está hecho de dos membranas permeables selladas con un marco de polipropileno. El dispositivo completo es de 27 mm de largo, 12 mm de ancho y 1.2 mm de espesor, y contiene un hidrogel que facilita el crecimiento celular. Todos los materiales utilizados son biocompatibles, y el laboratorio utilizan específicamente un método que es fácilmente reproducible para la fabricación a gran escala.

Las células dentro de la cápsula son importantes. No sólo deben ser capaces de producir anticuerpos, pero también tienen que ser compatibles con el paciente, a fin de no activar el sistema inmune contra ellos, como en un trasplante. Aquí es donde las membranas de la cápsula entran en juego, protegiendo las células de ser identificado y atacadas por el sistema inmune. Esta protección también significa que las células de un único donante se pueden utilizar en múltiples pacientes.

Antes de entrar en la cápsula, primero las células son genéticamente modificadas para producir anticuerpos que reconocen específicamente y se dirigen a Abeta. Las células elegidas se toman a partir de tejido muscular y las membranas permeables que les permiten interactuar con el tejido circundante para obtener todos los nutrientes y moléculas que necesitan.

Los investigadores probaron el dispositivo en ratones con gran éxito. Los ratones – de una línea genética que se utiliza comúnmente para simular la enfermedad de Alzheimer – mostró una reducción dramática de la carga de placa Abeta. De hecho, el flujo constante de los anticuerpos producidos por la cápsula en un curso de 39 semanas impidió la formación de placas de Abeta en el cerebro. El tratamiento también redujo la fosforilación de la proteína tau, otra señal de la enfermedad de Alzheimer se observa en estos ratones.

El trabajo de prueba de concepto es un punto de referencia. Se demuestra claramente que encapsulan implantes de células pueden utilizarse con éxito y de forma segura para proporcionar anticuerpos para tratar la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos que incluyen proteínas defectuosas.

Este trabajo implicó una colaboración entre el EPFL’s Neurodegenerative Studies Laboratory (Brain Mind Institute), Swiss Light Source (Instituto Paul Scherrer) y F. Hoffmann-La Roche. La investigación fue financiada por la Comisión Suiza para la Tecnología y la Innovación y F. Hoffmann-La Roche Ltd

Referencias

1. Lathuilière A, Laversenne V, Astolfo A, Kopetzki E, Jacobsen H, Stampanoni M, Bohrmann B, Schneider BL, Aebischer P. A subcutaneous cellular implant for passive immunization against amyloid-β reduces brain amyloid and tau pathologies. Brain 08 March 2016. DOI: 10.1093/brain/aww036; Disponible en el URL: http://brain.oxfordjournals.org/content/early/2016/03/06/brain.aww036