Un equipo de investigación nacional ha tenido éxito en la eliminación de sustancias causantes de la enfermedad de Alzheimer utilizando ultrasonido.
La enfermedad de Alzheimer ocurre cuando la proteína llamada 'amiloide beta' se acumula en exceso en el cerebro. Esta proteína tiene la propiedad de pegarse entre sí, lo que, al endurecerse y acumularse, interfiere con la transmisión de señales de las células nerviosas o incluso puede matar las células mismas.
Los agregados pegados de esta manera se llaman 'placas de amiloide', y entre ellas, la 'forma de estructura fibrilar' en la que las proteínas están entrelazadas como hilos o la 'forma de oligómero', que muestra la mayor toxicidad neuronal, son difíciles de descomponer y tienen un mal pronóstico.
En relación con esto, el equipo del profesor Kim Jae-ho del Hospital de Hallym Dongtan Seongsim ha presentado el 23 de este mes los resultados de su investigación sobre la eliminación de placas de amiloide en un modelo de ratón experimental utilizando solo la energía mecánica del ultrasonido sin administración de medicamentos. Esta investigación fue realizada en conjunto con el Dr. Kim Hyung-min del Centro de Investigación Biónica del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) y el profesor Kim Young-soo del Departamento de Farmacia de la Universidad de Yonsei.
El equipo de investigación se centró en la forma de romper físicamente la unión de las placas de amiloide concentrando la energía de vibración del ultrasonido en áreas específicas del cerebro. Los resultados de las pruebas de cultivo en tubos de ensayo mostraron que a través del ultrasonido se podían eliminar hasta un 62% de la forma de estructura fibrilar de amiloide y hasta un 65% de la forma de oligómero.
Posteriormente, al aplicar el método de eliminación por ultrasonido a ratones experimentales con enfermedad de Alzheimer, se observó una reducción notable en el número y tamaño de las placas de amiloide en el cerebro. En particular, después del tratamiento, la concentración de amiloide en la sangre de los ratones aumentó aproximadamente un 66%, lo que, según el equipo de investigación, es evidencia de que el amiloide descompuesto en el cerebro fue eliminado a través del torrente sanguíneo.
Este efecto también se observó de manera similar en una 'línea celular de neuronas humanas' que tiene características biológicas muy similares a las células nerviosas humanas. Cuando se administraron agregados de amiloide normales a esta línea celular, la tasa de mortalidad celular fue del 18%, mientras que al administrar los agregados tratados con ultrasonido, la tasa de mortalidad se redujo al 10%. Esto significa que el ultrasonido no solo descompuso físicamente los agregados de proteínas, sino que también mitigó su toxicidad.
Los resultados de esta investigación generan grandes expectativas, ya que podrían ser una alternativa a los tratamientos más recientes para la demencia que han suscitado preocupaciones por efectos secundarios. Actualmente, tratamientos como 'lecanemab' o 'donanemab' eliminan el amiloide beta al unirse a las células inmunitarias. Aunque se ha demostrado su eficacia, se ha señalado que su alto costo y la posibilidad de efectos secundarios graves como edema cerebral y hemorragia cerebral son limitaciones.
El profesor Kim Jae-ho declaró: “La tecnología que hemos demostrado puede aplicarse como una tecnología clave para el tratamiento de diversas enfermedades neurodegenerativas” y agregó: “Me dedicaré a la investigación para brindar una esperanza real a los pacientes y sus familias”.
Los resultados de esta investigación se publicarán en enero del próximo año en la revista académica 《Theranostics》. El equipo de investigación ha sido reconocido por la excelencia de este estudio y ha sido incluido en la lista de 'Personas que han iluminado a Corea' seleccionada por el Centro de Información de Investigación Biológica (BRIC).
