Coordinado por el Dr. D. Augusto Silva, Subdirector General de Investigación de Terapia Celular y Medicina Regenerativa. Instituto de Salud Carlos III. Miembro de honor del Colectivo Ataxias en Movimiento.
Texto resumido por el Dr. D. Jaime Ramírez Araujo. Padre de paciente de A.F
AVANCES PARA LOS TRATAMIENTOS DE LA ENFERMEDAD.
Día 29 de Abril, a las 16:00 horas. Delegación Central de Madrid de Caja Navarra.La Bienvenida la ofreció el Subdirector de la oficina central de Madrid de Caja Navarra, Don Enrique López Atienza que brindó la posibilidad de compartir el espacio de las delegaciones para el proyecto Ataxias y lo que es mas, nos transmitió el afecto de los componentes de la Entidad a todos los ciudadanos que aspiramos a lograr una sociedad con gran participación. Habló sobre el proyecto " tu eliges, tu decides “, de Caja Navarra, la única entidad del mundo en la que los clientes deciden como se invierte el 100% de la Obra Social y mostró su entusiasmo por seguir colaborando con el Colectivo Ataxias en Movimiento, buscando tratamientos eficaces que mejoren a los afectados.
La apertura del Encuentro Científico correspondió a la Ilma. Sra. Viceconsejera de Sanidad y Consumo de la Comunidad de Madrid, Dña Belén Prado, quien tras agradecer, al colectivo Ataxias en Movimiento, el esfuerzo permanente de todos sus componentes, en su voluntad de lucha contra las enfermedades neurodegenerativas, insistió en la colaboración de los organismos públicos y privados, en la financiación de proyectos de investigación clínica y biomédica para encontrar soluciones terapéuticas, recordando la implicación de la Comunidad de Madrid en el desarrollo de los avances científicos que aumentan la calidad de vida de los pacientes. También habló sobre el esfuerzo que desde la Consejería se está realizando para conseguir que los afectados tengan una rehabilitación complementaria, apoyo y un continuo dialogo. Doña Julia Mancebo, portavoz del Colectivo Ataxias en Movimiento, saludó a los presentes y recordó la urgente necesidad de profundizar en la participación de los ciudadanos y las instituciones en las actividades encaminadas a conseguir mejorar la calidad de vida y alcanzar la curación de estas patologías.
El Dr. D. Augusto Silva, Subdirector General de Investigación de Terapia Celular y Medicina Regenerativa del Instituto de Salud Carlos III de Madrid, y miembro de honor de nuestro Colectivo, dio la bienvenida a todos los asistentes y participantes del acto, agradeciendo especialmente la presencia de las autoridades estatales y regionales y a los patrocinadores de Caja Navarra por el apoyo recibido para el desarrollo del Proyecto Ataxias en Movimiento.El Dr. Silva condujo el acto explicando y relacionando cada una de las ponencias.
Dr. Silva: Bueno, tenemos ahora una serie de charlas sobre cuál es el desarrollo de algunas de las investigaciones que están llevando en ataxia algunos de los investigadores de primera línea. En este sentido, si que quería deciros que desde el Ministerio de Sanidad y Consumo y desde la Comunidad de Madrid, hay un enorme apoyo para no olvidar estas enfermedades, enfermedades neurodegenerativas que de alguna manera son, como decía Belén Prado, enormemente drásticas, no solamente para quién lo sufre, sino para el entorno, también.
Básicamente, de lo que se trata en este momento es de hablar de esperanza y de futuro, y por eso qué mejor que las personas que van a hablar ahora de ciencia, de un poquito de investigación básica sobre cuál es el desarrollo futuro y la esperanza que hay en el tratamiento de la ataxia.
Tenemos con nosotros al doctor Don Manuel Álvarez Dolado, del Centro de Investigaciones Príncipe Felipe de Valencia, que nos va a presentar algunos avances sobre la investigación de mecanismos regenerativos por fusión celular en ataxia.
Tiene la palabra el Doctor Álvarez Dolado.
Dr. Manuel Álvarez Dolado. Centro de Investigación Príncipe Felipe, de Valencia.Avances en la investigación. Mecanismos Regenerativos por Fusión Celular en Ataxia
El estudio de la terapia celular como aplicación clínica de potencialidad regenerativa y proliferativa de las células madre, se ha venido enfocando en tres grandes campos:
- Reposición celular
- Secreción de factores tróficos
- Fusión celular
El modelo experimental que permite el desarrollo de estos trabajos es el ratón PCD (cepa de ratón generado al azar después de cruces en el laboratorio), para conseguir buenos resultados de fusión celular a nivel histológico, bioquímico y asimismo, a nivel de la recuperación de la funcionalidad neuronal.
Se ha comprobado un aumento significativo en el número de células neuronales de bulbo en los animales transplantados, mediante los estudios de supervivencia celular llevados a cabo tras la fusión. Estos estudios aún no se han realizado en cerebelo, pero se han diseñado nuevas estrategias de trabajo para seguir avanzando.
El sistema de detección de fusión celular con un gen marcador que se expresa, permite explorar en las células fusionadas la viabilidad de la fusión y la supervivencia de las células El mecanismo in vivo se visualizaría en distintos tejidos diana con el color característico del marcador. El núcleo azul del donante y el naranja del receptor están presentes en imágenes de microscopía electrónica que implican que ciertos grupos de neuronas Purkinje, células originadas por las del donante y, lo más importante, estas neuronas son activas fisiológicamente pues hay sinapsis entre ellas.
Grupos investigadores ya han encontrado hepatocitos funcionales que recuperan ratones con lesiones hepáticas, con esta técnica de transplante por incorporación de un nuevo gen en el núcleo donante. El grupo del doctor Álvarez Dolado busca su aplicación en el sistema nervioso central, tarea más complicada por su complejidad funcional y organizativa.
Los resultados preliminares muestran que los ratones enfermos transplantados mejoran su equilibrio y movilidad respecto de los ratones no tratados, en estudios dinámicos con rotores y ensayos “footprints”. Aunque son estudios provisionales animan a continuar estudiando el mecanismo de trans-diferenciación y la posibilidad de revertir las neuronas afectadas en las enfermedades atáxicas, mediante la incorporación en dichas neuronas por fusión celular de núcleos correctores del donante.
Dr. Silva: “Como veis, hemos bajado de nivel. Cuando tenemos un daño producido por exceso oxidativo, una posibilidad puede ser introducir las células que ya están dañadas; terapia celular. El siguiente nivel puede ser estimular las células madre que están en el cerebro mediante factores trópicos. El tercer nivel puede ser tratar de recuperar a la proteína que ha sido responsable de ese daño, como puede ser esta proteína que nos acaba de presentar Manuel Dolado”
Dra. Eulalia Bazán. Hospital Universitario Ramón y Cajal de Madrid.Proyecto de Investigación sobre el Factor de Crecimiento Hepático LGF, como proliferador de células madre neurales en el cerebelo, posible agente terapéutico para distintos tipos de ataxias.
La Dra. Bazán, experta en el estudio experimental y clínico en neurodegeneración, conectó los avances realizados en su laboratorio en el desarrollo de modelos experimentales y estudios fisiopatológicos para su trabajo en las distintas Ataxias.
Los estudios realizados en animales de experimentación (en el cerebro anterior de ratas) mostraban la proliferación de neuronas que expresan un marcador histoquímica, a partir de la estimulación trófica con factores de crecimiento.
Una de las medidas experimentales, comprobadas mediante marcadores específicos en hemoblastos (células progenitoras) inyectadas bulbo olfativo, fue la proliferación de células en dicho órgano.
La estimulación de la diferenciación celular por parte del Factor de crecimiento hepático (LGF) ha centrado los estudios del equipo de la Dra. Bazán.
El LGF es un complejo Albúmina-Bilirrubina con propiedades de mitógeno hepático y proliferativas, muy marcadas en las células endoteliales de la vena porta hepática. Debido a que funciona como un potente agente trófico, se ha investigado su actividad en ventrículo lateral de cerebro en rata, en términos de proliferación celular en el parénquima proximal (las nuevas neuronas migran hacia la zona fibroventricular.
El uso de un doble marcador para proliferación y neuroregeneración también demostró crecimiento celular.
Alternativamente a su aplicación ventricular, se inyectó directamente en el cuerpo estriado subventricular, estudiando la respuesta inmunoquímica de la enzima de catecolamina, Tirosina-Hidroxilasa.
Los test de conducta en animales resultaron con mejora significativa comparada con controles. Además los ensayos de tratamientos intraperitoneales, como alternativa menos cruenta a los intraventriculares, mostraron resultados similares.
El LGF que, demostró ser neurogénico y neuroregenerador en los estudios de Parkinson será estudiado en ratas con lesión atáxica inducida (por la neurotoxina 3-acetilpiridina) y en ratones con Ataxia de Friedreich (por delección de Frataxina). En ambos modelos el tratamiento será intraperitoneal para evaluar:
- coordinación motora (test rota-rod)
- técnicas inmunohistoquímicas (analizando inmunoreactividad para la proteína asociada al crecimiento axónico CAP 43)
- capacidad neurogénica, (estudiando la inmunoreactividad para marcadores de proliferación y para marcadores neuronales)
- marcadores neuronales
- estudios bioquímicos (para determinar los niveles de aminoácidos glutamato y gaba, mediante técnicas de HPLC ) y niveles de Frataxina con western blot (técnica de inmunodetección) .
Dr. Javier Díaz Nido, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa. Universidad Autónoma de Madrid.Terapia Génica en Ataxia de Friedreich.
La charla se centró primeramente en la búsqueda de marcadores de la Ataxia de Friedreich para la utilización de modelos celulares validados en la experimentación de transferencia génica.
El RNA de transferencia del gen de Frataxina es incorporado a células tumorales humanas y convenientemente manipuladas en cultivos para su diferenciación en neuronas. El cultivo de las poblaciones celulares humanas de origen tumoral es homogéneo pero susceptible de identificación errónea.
Alternativamente, se estudian poblaciones celulares de ratones, con marcadores celulares apropiados, con la ventaja de no ser tumorales, pero la desventaja de ser citológicamente distintas a las humanas.
Por ello se están obteniendo células progenitoras neurales de la mucosa de personas sanas y estamos trabajando en ellas, para pasar de inmediato a las biopsias en pacientes de Ataxia de Friedreich.
Una vez obtenido un buen modelo celular base, la terapia génica se estudiará a partir del empaquetamiento del gen dañado, en un vector eficiente (el usado normalmente es el virus Herpes) bien incorporando Recombinasa (factor que suprime la expresión) para los animales control, o bien como gen de reposición.
El empaquetamiento se realiza en un microcromosoma (estructura génica viable desde el punto de vista de su distribución en el núcleo).
A las 4 semanas se repite la inyección del tratamiento de transferencia génica y se estudia la movilidad de los animales tratados y los controles.
Las investigaciones en Ataxia de Friedreich, se encuentran con el problema de la afectación multisistémica que conlleva dicha enfermedad, y la necesidad de distribuir el tratamiento por todos los órganos implicados, que precisaría un mayor número de inyecciones.
Dr. Silva: “Pero hay más, y los investigadores necesitamos el apoyo de las instituciones y necesitamos el apoyo de la industria. Por eso tenemos el placer de presentar en este foro al doctor Francés Gassó, que es el director de Brudy Internacional que nos va a presentar algunos de los avances en biotecnología en esta área”.
El Dr. D. Francesc Gassó, Director gerente de la empresa Brudy presentó la charla del Dr. Joan Carles Domingo (Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Barcelona). Antioxidante Celular basado en el DHA y los beneficios para las afectaciones neurodegenerativas.
Posible tratamiento para el deterioro de los diversos órganos afectados en las distintas Ataxias y también del problema de visión periférica en algunos pacientes de estas patologías.
La exposición se centró en la descripción como agente antioxidante, del ácido docosahexaenoico (DHA) un compuesto de tipo omega 3, cuyas propiedades antioxidantes se han comparado con otros antioxidantes como la vitamina E, vitamina C, coenzimaQ y otros, resultando ser muy superiores.
El mecanismo de acción de estos compuestos viene mediado por la activación del sistema enzimático de Glutation.
Se ha ensayado con grupos de deportistas, midiendo en plasma la actividad antioxidante en términos de daño oxidativo (peroxidación lipídica a los 15 días).
Los estudios a largo plazo evaluarán el carácter antienvejecimiento de estos agentes, pero se ha demostrado experimentalmente su gran actividad antioxidante y la ausencia de efectos secundarios.
En la Ataxia de Friedreich, el daño mitocondrial es fundamentalmente de carácter oxidativo y por ello, podemos pensar en la importante utilidad de estos compuestos. De igual manera, en todas las patologías neurodegenerativas en la que se manifieste el síntoma de la ataxia.
Por ello se van a iniciar los pasos previos para el estudio clínico con DHA en pacientes de las distintas Ataxias.
Dr. Silva:” Bueno, pues muchísimas gracias a Francés Gassó; si además de prevenir el daño neuronal previene que envejezcamos, pues es una alternativa estupenda, ¡y vaya! ¡que así sea!”.
Dr. Silva:”Bueno, ya habéis visto un poco cómo desde un daño neuronal de un daño por exceso oxidativo que produce trastornos del movimiento hemos pasado desde un tratamiento celular al tratamiento con fármacos, que nos permite activar endógenamente las células que están viables; hemos pasado a una terapia génica, y como medicamentos que están actualmente en la industria y que están en pleno desarrollo, pueden tener un efecto protector sobre las neuronas que se están dañando continuamente.
Hemos visto como ratones que estaban en situaciones con diferentes ataxias, son capaces de mejorar con distintas expectativas, pero ¿qué pasará con humanos? ¿qué ensayos clínicos se están desarrollando? ¿qué aspectos nuevos se están trabajando realmente con seres humanos y que puedan de alguna manera anticipar el futuro?. Para eso tenemos con nosotros hoy a un investigador, colega y amigo de la Universidad de Alicante: Salvador Martínez, que nos va a presentar datos sobre el tratamiento que mediante células derivadas de médula ósea en patologías degenerativas”.
Dr. Salvador Martínez. Instituto de Neurociencias de Alicante. Universidad Miguel Hernández.Proyecto de Aplicación de Células Madre en Ganglios Espinales en Ataxia de Friedreich.
El trabajo del Dr. Martínez versó sobre la utilización de las células troncales de la médula ósea (órgano fuente inagotable de células madre), para proteger las células dañadas, en el caso de las neuronas de los pacientes atáxicos.
Este, es el fenómeno del trofismo celular por el cual células pluripotenciales de la médula ósea, serían capaces de restaurar funcionalmente las neuronas atáxicas, con la participación de factores tróficos (como el GDNF) que son muy protectores con respecto de las células dañadas, como así se demostrará en un estudio clínico que se está completando en la actualidad.
Las células madre de médula ósea se están empleando en muchos estudios en todo el mundo y los hematólogos de hospitales que los promueven tienen experiencia en el tratamiento y aplicación de este tipo de preparados celulares tan decisivos para los afectados de estas devastadoras patologías.
Los estudios llevados a cabo en el laboratorio del Dr. Martínez permitieron la visualización de la recuperación de las células dañadas, con marcadores proteicos que confirmaron la unión de los dos tipos de células y la mediación de los agentes tróficos implicados.
Así, cuando se inyectan las células madre en el líquido cefalorraquídeo se observa cómo los ganglios raquídeos y otras localizaciones neurales se saturan de esas células madre inyectadas, gracias a los marcadores que se inyectan conjuntamente (proteínas marcadas fluorescentemente de color verde).
La idea fundamental es conseguir un buen modelo animal que permita la aplicación de las células troncales de médula ósea en ganglios raquídeos, lo que nos permitiría comprobar la acción neuroregenerativa y su restauración funcional.
Además seria sencillo e interesante, que el proceso se pudiera observar in vitro consiguiendo neuronas diana del enfermo de Ataxia.
Puede ser del sistema nervioso periférico o central, mediante biopsia, por ejemplo a partir de células neurales inmaduras de fácil acceso como es el ligamento periodental que conserva células encapsuladas de la cresta neural.
El Dr. Martínez propone a partir de intervención sencilla de una extracción dental de un paciente de Ataxia, la obtención de este material celular que podría ser muy interesante para los experimentos de regeneración resumidos anteriormente.
Prof. Joaquim Ros. (Universidad de Lleida).Estrés oxidativo.
El estudio en Levaduras de la enfermedad de la Ataxia puede realizarse comparativamente por la pérdida de funcionalidad mitocondrial de la cepa modificada por deleción de YFH1 (gen de una proteína de similar actividad a la de la Frataxina). Al ser incorporada esta proteína se restituye la actividad antioxidante de los sistemas enzimáticos involucrados en el equilibrio Redox (complejos de Hierro y Azufre, Superóxido dismutasa, catalizadora del superóxido en Oxígeno y Peróxido de Hidrógeno, entre otras). Mediante la técnica de espectroscopia de masas se estudiaron las proteínas que estaban ausentes en la levadura sin el gen “frataxina”.
La enzima Superóxido dismutasa origina en su actividad fisiológica radicales libres nocivos para la célula, y su funcionalidad se encuentra aumentada en el estrés oxidativo. Los niveles del ión Manganeso, integrante como cofactor en esta enzima, pueden estar disminuidos, y su recuperación equilibra la actividad del complejo Hierro-Azufre y otros complejos participantes.
Del mismo modo aumentos de Hierro (en forma reducida o Fe+2) intracelular provoca la generación de Peroxido de Oxígeno y a su vez del radical OH (Hidroxilo) muy nocivo en el estrés oxidativo, capaz de dañar a las proteínas mitocondriales a través de los grupos carbonilo (alguna de ellas como la ATPSintasa de extraordinaria valor en el aporte energético a la célula.) Además el Hierro ferroso puede desplazar al Magnesio en la célula a través de su unión al ATP y originar cambios enzimáticos muy negativos actividad catalítica) para la célula.
La presencia de Hierro ferroso aumentado en estas situaciones de estrés oxidativa se puede revertir mediante la desferrioxamina un quelante de Hierro es capaz de mejorar la situación de estrés oxidativo, cuando se ve, por ejemplo la recuperación de la actividad de Piruvato Quinasa.
Los estudios en la bioquímica del estrés oxidativo nos demuestran que los desequilibrios provocados por la disminución en una actividad, como la Frataxina, pueden llevar a situaciones muy dañinas que podrían revertirse actuando en la cadena de actividades enzimáticas presentes en la mitocondria y el equipo del Dr. Ros introduce algunas vías concretas de actuación.
Dr. Michael Patterson, Director Adjunto de CIBERNED (Centros de Investigación Biomédica en Red de las Enfermedades Neurodegenerativas).El Dr. Patterson expuso con mucha claridad, haciendo fácil la comprensión para todos los ciudadanos, de la estructura de los Centros de Investigación en Red y sobre todo del Centro de Investigación en España sobre enfermedades neurodegenerativas, del que es Director adjunto.
Nos quedó muy claro, en su exposición, la idea, el deseo de participación y de extraordinario rigor de las personas implicadas, así nos lo transmitió el Dr. Patterson y es así como lo sentimos los presentes.
Los nueve CIBER existentes son coordinados por el Instituto Carlos III implicando al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, diferentes Universidades y Centros de Investigación.
Dr. José Ramón Naranjo. (Centro Nacional de Biotecnología)De brillante trayectoria profesional en el campo de la neurodegeneración y gran capacidad de trabajo y comprensión se ha convertido en uno de los pilares mas importantes para el avance del Proyecto de este colectivo.
El Dr. Naranjo, miembro de honor de este colectivo, siempre está presente y dando su apoyo para mejorar a las devastadoras patologías que nos afectan.
Ha introducido el interés por las investigaciones de las ataxias en algunos foros en los que no estaban presentes, enriqueciendo el panorama de la investigación sobre neurodegeneración.
Explicó a los pacientes que existe un grupo de personas excelentes que nos ayudan y con el que podemos contar.
