Investigadores de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai (Nueva York) han identificado tres subtipos moleculares principales de la enfermedad de Alzheimer (EA), utilizando datos de secuenciación de ARN, lo que supone un importante avance para el desarrollo de tratamientos de medicina de precisión.

Este hallazgo mejora la comprensión de los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer y facilitar el camino para lograr terapias nuevas y personalizadas, tal y como destacan los investigadores. Y es que, aunque la enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia, es bastante diversa en sus manifestaciones biológicas y patológicas. De hecho, existe una creciente evidencia científica de que la progresión de la enfermedad y las respuestas a las intervenciones difieren significativamente entre los pacientes con Alzheimer.

Así, algunos pacientes tienen un deterioro cognitivo lento, mientras que otros disminuyen rápidamente; algunos tienen una pérdida significativa de memoria y una incapacidad para recordar información nueva, mientras que otros no; y algunos pacientes experimentan psicosis y/o depresión asociadas con la EA, mientras que otros no. «Tales diferencias sugieren fuertemente que hay subtipos de EA con diferentes factores biológicos y moleculares que impulsan la progresión de la enfermedad», afirma Bin Zhang, PhD, autor principal del estudio, director del Centro de Modelado de Enfermedades Transformativas y profesor de Genética y Ciencias Genómicas. en la Escuela de Medicina Icahn.

Para identificar los subtipos moleculares de la EA, los investigadores utilizaron un enfoque de biología computacional para estudiar las relaciones entre los diferentes tipos de ARN, los rasgos clínicos y patológicos y otros factores biológicos que potencialmente impulsan el progreso de la enfermedad. El ARN es una molécula genética similar al ADN que codifica las instrucciones para producir proteínas. Su secuenciación es una tecnología que revela la presencia y cantidad de ARN en una muestra biológica, como un corte de cerebro.

El equipo de investigación analizó datos de secuenciación de ARN de más de 1.500 muestras en cinco regiones del cerebro de cientos de pacientes fallecidos con EA y realizó controles normales,  identificando tres subtipos moleculares principales de EA. Estos subtipos de EA fueron independientes de la edad y el estadio de la enfermedad, y se replicaron en múltiples regiones del cerebro en dos estudios de cohorte. Estos subtipos corresponden a diferentes combinaciones de múltiples vías biológicas desreguladas que conducen a la degeneración cerebral. La maraña neurofibrilar Tau y la placa beta-amiloide, dos características neuropatológicas de la EA, aumentan significativamente solo en ciertos subtipos.

Muchos estudios recientes han demostrado que una respuesta inmunitaria elevada puede ayudar a causar la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, más de la mitad de los cerebros con esta patología no muestran una mayor respuesta inmunológica en comparación con los cerebros sanos normales. El análisis reveló, además, controladores moleculares específicos de subtipo en la progresión de la EA en estas muestras.

La investigación también identificó la correspondencia entre estos subtipos moleculares y los modelos animales de EA existentes utilizados para estudios mecanicistas y para probar terapias candidatas, lo que puede explicar parcialmente por qué una gran mayoría de medicamentos que tuvieron éxito en ciertos modelos de ratones fallaron en los ensayos de EA en humanos, que probablemente tenían participantes pertenecientes a diferentes subtipos moleculares.

Aunque el subtipo descrito por los investigadores se realizó post mortem, utilizando tejido cerebral de los pacientes, si los hallazgos fueran validados por estudios futuros, podrían conducir a la identificación en pacientes vivos de biomarcadores y características clínicas asociadas con estos subtipos moleculares, posibilitando diagnóstico e intervención más tempranos. “Nuestra identificación y caracterización sistemáticas de los subtipos moleculares robustos de la EA revelan muchas vías de señalización nuevas desreguladas en la EA y señalan nuevos objetivos”, afirma el Dr. Zhang,

A juicio de este experto, “estos hallazgos sientan las bases para determinar biomarcadores más efectivos para la predicción temprana de la EA, estudiar los mecanismos causales, desarrollar terapias de próxima generación y diseñar ensayos clínicos más efectivos y específicos, que finalmente conduzcan a la medicina de precisión para la enfermedad de Alzheimer. Los desafíos restantes para la investigación futura incluyen la replicación de los hallazgos en cohortes más grandes, la validación de objetivos y mecanismos específicos de subtipos, la identificación de biomarcadores periféricos y las características clínicas asociadas con estos subtipos moleculares».

Esta investigación ha sido financiada por el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA), parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y publicada en Science Advances el 6 de enero de 2021. Es parte del programa de Validación Preclínica y Descubrimiento de Objetivos de la Asociación de Medicamentos Acelerantes – Enfermedad de Alzheimer (AMP-AD) dirigido por el NIA. Esta asociación público-privada tiene como objetivo acortar el tiempo entre el descubrimiento de posibles dianas farmacológicas y el desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento y la prevención de la enfermedad de Alzheimer.