Mediante las tomografías por emisión de positrones, el uso del cobre 64 facilitaría una detección precoz del mal
Un grupo de investigadores de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) se encuentra desarrollando un fármaco capaz de mejorar el diagnóstico temprano del alzhéimer, a partir del uso del cobre radioactivo. Se espera que este proyecto, financiado por el Fondecyt, inicie pronto sus ensayos en animales.
Al 2019, más de 200 mil personas mayores de 60 años de edad tenía alzhéimer a nivel nacional, según cifras de la Dirección de Salud Mental del Ministerio de Salud (Minsa). Debido a que su causa no es conocida, es difícil saber quién desarrollará o no esta enfermedad. Sus síntomas pueden iniciar con una leve pérdida de memoria que suele empeorar con el paso de los años.
Esta investigación, que inició en agosto de 2019, hará uso de un isótopo específico del cobre que será inyectado al paciente previo a un estudio de imágenes (como la tomografía cerebral) para permitir un mejor diagnóstico del alzhéimer, una de las enfermedades neurodegenerativas más comunes que hay en nuestro país y en el mundo, según comentó a la Agencia Andina la Dra. Paloma Salas Fernández, docente de la sección de Química en la PUCP e investigadora principal del proyecto.
«El alzhéimer es la forma más predominante de demencia que existe, y se presenta generalmente en adultos mayores de 65 años. No tiene cura, y uno de los motivos de no haberla encontrado es que sus síntomas se parecen mucho al de otras formas de demencia que tienen diferentes causales», explica la Dra. Salas.
Es por ello que el correcto diagnóstico de esta enfermedad neurodegenerativa es complicado. Hoy en día, la punción lumbar (procedimiento mediante el cual se extrae el líquido cefalorraquídeo que rodea el cerebro y la médula espinal con una aguja) es una de las intervenciones médicas más utilizadas para confirmar el alzhéimer.
Sin embargo, la investigadora comenta que el método ideal para saber si una persona padece este mal es «viendo el cerebro«. Cabe resaltar que, hacer una biopsia o exploración a este órgano suele poner en peligro al propio paciente, dada la gran posibilidad de causarle secuelas a corto o largo plazo.
Asimismo, revela que, anteriormente, la única manera de confirmar el diagnóstico era post-mortem, cuando se le hacía una biopsia al paciente y se observaba la presencia de un biomarcador del alzhéimer en el cerebro: las placas amiloides. «Era allí cuando se daban cuenta de que la persona tenía esta enfermedad y no otro tipo de demencia, por lo que no se le había tratado correctamente».
Los biomarcadores en cuestión pueden aparecer incluso hasta veinte años antes del inicio de los primeros síntomas. Para detectarlos, se podrían tomar imágenes del cerebro con una tomografía 3D por emisión de positrones, que son partículas subatómicas positivas opuestas a los electrones.
Pero, para poder apreciar correcta y claramente a estas placas amiloides causantes del alzhéimer en el cerebro, es necesario usar un marcador que las haga distinguir de otras estructuras orgánicas. Por ello, el equipo de investigación eligió al cobre 64, uno de los isótopos del metal, como una especie de líquido de contraste que cumplirá con este fin.
«Este isótopo tiene un tiempo de vida media prolongado, aproximadamente de 12 horas, lo suficiente como para, en la clínica, preparar el radiofármaco, inyectárselo de manera intravenosa al paciente que irá al tomógrafo a tomarse las imágenes y concluir el diagnóstico», explica la Dra. Salas.
De darse, este avance permitiría detectar la enfermedad de forma más temprana, lo que ayudaría a su vez a la investigación en terapia, pues se tendría un mejor seguimiento de los tratamientos que buscan reducir la cantidad de placas amiloides en el organismo del paciente y saber si esto se correlaciona con la disminución de sus síntomas.
«Cuando estas partículas subatómicas salen del elemento, colisionan con los electrones que se encuentran a su alrededor y generan mucha energía, que será recepcionada por detectores fuera de la persona para obtener una imagen tridimensional del cerebro. Así podremos saber exactamente cuántas placas hay, dónde están ubicadas, si están presentes en el 10% o 70% del cerebro, o cuán avanzada ya está la enfermedad», indica.
Los retos que plantea la investigación
Una vez que es inyectado vía intravenosa, el cobre radioactivo tiene que llegar al cerebro y cruzar la barrera hematoencefálica que rodea al tejido. El principal desafío de esta investigación es hacer un compuesto que contenga cobre, pero que sea capaz de llegar hasta este punto del organismo y que sea un buen agente de diagnóstico, es decir, que no se pierda en otras partes del cuerpo, lo cual significaría un riesgo para el paciente.
«Nosotros hacemos complejos de coordinación de cobre, que implica tener el elemento del metal, pero rodearlo de una molécula orgánica relativamente grande que a su vez contiene grupos funcionales afines a las placas amiloides, es decir, que van a pegarse a las placas amiloides. Y eso es justamente lo que se quiere para que, desde ese punto de unión, libere la radiación», explica Salas.
Por el momento, el equipo se encuentra diseñando estas moléculas en papel, para luego hacer el plan que pueda sintetizarlas. Luego, en el laboratorio se usan los reactivos correspondientes para hacer las reacciones necesarias y armar, paso por paso, «como un Lego», la estructura orgánica que «envolverá» al elemento radioactivo.
«Estamos haciendo lo que se conoce como química fría. Es decir, trabajamos con el mismo elemento, en este caso el cobre, pero con un isótopo no reactivo. Luego, cuando ya tengamos bien perfeccionado el trabajo, recién haremos el radiomarcado: juntaremos la molécula orgánica con el elemento cobre 64 radioactivo y observaremos su comportamiento en ensayos con animales».
Debido a la naturaleza del trabajo, los ensayos y pruebas para este tipo de investigaciones no pueden ser hechas de forma remota, sino únicamente presencial. Ese fue otro de los desafíos que se presentó durante la cuarentena, aunque Salas comenta que se están reanudando las actividades en los laboratorios de la PUCP.
Casi todas las evaluaciones se podrían hacer en Perú, pero las que son en animales tienen que hacerse en el extranjero. No hay un grupo de investigación que tenga esa tecnología en Perú de ratones genéticamente modificados para sufrir alzhéimer. Los ratones desarrollan las placas amiloides en su cerebro y sobre ellos es que se prueba. Pero esta es la última prueba, la más cara y fina».
¿Por qué el cobre?
Según la Dra. Salas, hay varios elementos que se podrían utilizar con el mismo fin. La única condición es que sea uno liberador de positrones. En la actualidad, se conocen de varios isótopos con esta característica, pero se eligió al cobre por ser un metal accesible y con una química de partículas bastante conocida.
Es importante señalar también que, con este tipo de tecnología, se podrían diagnosticar otras enfermedades neurodegenerativas, como los males de Huntington, Parkinson, etc. Para ello, solo se deberá adaptar el tipo de elemento con el que se trabaje para que se junte con los biomarcadores de cada enfermedad y, a través de una tomografía o algún otro estudio de imágenes, ver la situación del paciente y diagnosticarlo.
El grupo de investigación también está compuesto por los tesistas de pregrado en Química Deborah Gonzáles, Diego Uehara, David Grados y cuenta con el apoyo del Dr. Eric Price, docente e investigador de la Universidad de Saskatchewan, en Canadá.
«Nos parece a nosotros que es una idea muy buena, necesaria. Es una enfermedad que aqueja a muchas personas y que no es bien diagnosticada. Genera mucho dolor en la población que lo sufre y en su familia…Contar con un diagnóstico adecuado siempre es el primer paso para una cura», concluye Salas.
