"SysPharmAD", un projecte català per aturar la malaltia d'Alzheimer a través de la biologia de xarxes
Doctor en Biologia Computacional i investigador d’ICREA.
Aloy i el seu equip han participat en projectes europeus com el SyStemAge per estudiar l'envelliment de les cèl·lules mare, i també han dut a terme investigacions pròpies com ara la realitzada sobre els processos moleculars que hi ha rere els efectes secundaris dels fàrmacs.
Patrick Aloy és doctor en Biologia Computacional i investigador d’ICREA. Lidera el laboratori de Bioinformàtica Estructural i Biologia de Xarxes de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), encapçala el projecte "SysPharmAD" per identificar nous biomarcadors, dianes terapèutiques i compostos capaços d´aturar la malaltia d'Alzheimer. El projecte va rebre el passat mes de gener un Consolidator Grant, atorgat pel Consell Europeu de Recerca (ERC) i dotat amb 1.300.000 euros per als pròxims cinc anys.
Quina novetat aportarà la biologia de xarxes al coneixement de l’Alzheimer?
Esperem aportar un coneixement global d’una malaltia que és molt complexa i en la qual hi ha molts factors moleculars i cel·lulars implicats, però que fins ara s’han abordat per separat. Nosaltres no volem atacar la patologia amiloide o la disfunció mitocondrial individualment, sinó construir un mapa únic que ens permeti unir tots els diversos processos cel·lulars fisiològics i, a partir d’aquí, buscar els millors punts de monitorització i intervenció. És a dir, trobar les molècules que ens serveixin com a biomarcadors i aconseguir noves dianes terapèutiques.
A partir d’aquests biomarcadors, quina serà la intervenció contra la malaltia?
La identificació de marcadors que ens permetessin monitoritzar, per exemple, la resposta individual de cada pacient a un tractament determinat reduiria molt els costos dels assajos clínics i milloraria els resultats. Podríem saber la resposta del pacient al tractament en un període curt de temps i sabríem així si estem realment modificant la biologia i, per tant, aturant el progrés de la malaltia.
L’objectiu és aturar la malaltia?
Sí, el que necessitem amb l’Alzheimer és ser capaços de modificar farmacològicament la biologia de la malaltia i aturar-ne el seu avanç. El que no podrem fer és revertir-la. Però, si identifiquem uns biomarcadors millors dels que tenim ara, podrem fer una detecció més precoç, és a dir, abans que es manifestin els símptomes clínics. Si som capaços d’aturar-la en aquest estat inicial, haurem avançat moltíssim.
Com es podrà arribar a fer aquesta detecció precoç?
Ara ja hi ha biomarcadors que permeten identificar certes molècules a partir d’una punció lumbar del líquid cefaloraquidi o tècniques PET, de tomografia d’emissió de positrons, però són tècniques molt difícils i cares. I a més, només es fan quan ja hi ha símptomes de la malaltia i, per tant, ja és massa tard, el cervell ja acostuma a estar danyat. A això se li afegeix una correlació moderada entre els nivells dels marcadors i el fenotip observat. Si fóssim capaços de trobar les combinacions més o menys complexes de biomarcadors d’una manera més fàcil, en sang, per exemple, el diagnòstic precoç abans de les primeres manifestacions clíniques seria possible.
El projecte "SysPharmAD" preveu poder definir biomarcadors amb una analítica de sang?
No en humans, però sí en models de ratolí per a la malaltia d'Alzheimer. Gràcies a la visió global que aporta la biologia de sistemes, treballarem per trobar combinacions complexes de diverses molècules per crear perfils complexos de marcadors que ens diguin en quin estadi de la malaltia es troba el ratolí.
Actualment estem treballant en la primera fase del projecte amb ratolins que presenten diferents etapes de la malaltia. Estem fent una monitorització complerta de genòmica, transcriptòmica i proteòmica en els hipocamps i els còrtexs d’aquests ratolins. Sabrem el punt en què estan alterats en cada fase de la malaltia. A partir d’aquí, i fent servir els mapes d’interacció, volem veure l’evolució de la malaltia i produir uns models matemàtics, crear aquest model en els ordinadors fent servir les dades dels ratolins i després veure si som capaços de traslladar-lo a humans. El desenvolupament de models dinàmics que permetin representar l´evolució de la malaltia a nivell molecular no s’ha fet mai.
I un cop coneguda aquesta part dinàmica de la malaltia?
A partir d’aquests models matemàtics, propis de la biologia de sistemes, podrem entendre millor l’aparició i avanç de la malaltia i entrarem a identificar quins són els punts que podem fer servir per monitoritzar en quina etapa ens trobem i on bloquejar-la perquè no progressi.
Parlem de detecció precoç i d’aturar la progressió de la malaltia, però no d’evitar-la. L’Alzheimer és inevitable?
El principal factor de risc de l’Alzheimer és l’envelliment i, com que cada vegada vivim més, cada cop hi haurà més malalts. Les xifres ens ho diuen, actualment hi ha 35 milions de pacients a tot el món i es calcula que cap al 2025 s’arribarà als 50 milions. De moment, la millor prevenció és portar una vida sana per ajudar el cos i el cervell a mantenir-se en bon estat. Hi ha estudis que demostren que, en persones amb un nivell superior d´estudis i que mantenen el cervell actiu, el deteriorament cognitiu es manifesta d´una manera més feble o es retarda la seva aparició.