El análisis de big data potencia la lucha contra el alzhéimer

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La enfermedad de Alzheimer siempre ha tenido sus enigmas y contradicciones. Para el investigador del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), Vladislav Petyuk, cuya investigación sobre la enfermedad progresiva relacionada con la edad abarca más de una década, algunas de las dificultades provienen de estudios en los que «solo podemos conectar los puntos un par a la vez».

La investigación de Petyuk toca múltiples áreas de la ciencia biológica y computacional en el PNNL. Ha producido docenas de publicaciones sobre la enfermedad de Alzheimer y ahora ve que la aguja se mueve en la dirección correcta.

«Durante los últimos 10 años», dijo Petyuk, «la investigación se ha alejado de un solo objetivo farmacológico para centrarse más en las proteínas que tienen un papel en la resiliencia cognitiva».

La resiliencia cognitiva es una medida de la capacidad del cerebro para seguir funcionando incluso con una neuropatología alta de la enfermedad de Alzheimer que normalmente produciría la demencia característica. Esto significa que en algunas personas, el cerebro muestra los síntomas de la enfermedad, pero no afecta la capacidad de funcionamiento de la persona. Lo que hace que algunos cerebros sean sensibles y otros resistentes es una pregunta abierta.

Petyuk colaboró ​​recientemente con un equipo multiinstitucional en un estudio que examinó una gran cohorte de más de 1800 personas con enfermedad de Alzheimer. Los investigadores se basaron en muestras de sangre y tejido cerebral recolectados previamente, junto con análisis de datos a gran escala para buscar temas centrales en la identificación temprana, la prevención y el tratamiento de la enfermedad.

Los hallazgos de la investigación, publicados en Science Advances , ayudan a explicar la progresión de la demencia relacionada con el Alzheimer en cada paciente. Además, los hallazgos describen un sistema de clasificación biológica multinivel que predice la gravedad de la enfermedad y los síntomas neurológicos futuros. «La evaluación del cerebro y las proteínas de la sangre de un paciente , y otras moléculas biológicas , revelan patrones que luego pueden ser objeto de una intervención personalizada», dijo Petyuk.

El descubrimiento es particularmente oportuno, ya que noviembre es el mes de concientización sobre la enfermedad de Alzheimer. En los Estados Unidos, 5,4 millones de personas mayores de 65 años viven con la enfermedad de Alzheimer. Los números crecen anualmente a medida que la población envejece.

Las herramientas adecuadas, en el momento adecuado, en el lugar adecuado

Estos tipos de estudios a gran escala, que exploran proteínas y datos relacionados con proteínas, a menudo se denominan estudios proteómicos.

La investigación en proteómica en el PNNL implica, entre otras cosas, la capacidad de analizar conjuntos de datos muy grandes. El examen, la identificación y el descubrimiento de proteínas pueden responder preguntas biológicas específicas sobre su papel en la enfermedad, así como también identificar múltiples objetivos farmacológicos nuevos en la lucha contra la enfermedad de Alzheimer y las demencias relacionadas.

Aprovechando las capacidades de la plataforma de proteómica avanzada de PNNL para responder estas grandes preguntas y llenar los vacíos de conocimiento, Petyuk ha contribuido a seis estudios de investigación publicados solo este año. El trabajo valida el poder del descubrimiento en la plataforma de proteómica del PNNL, así como el poder de los esfuerzos de colaboración de los colegas de Petyuk de todo el mundo.

Juntando las piezas del rompecabezas del Alzheimer

Algunos síntomas de la enfermedad se deben al mal plegamiento de las proteínas. Las proteínas necesitan tener una forma específica para funcionar correctamente y, al igual que hornear un pastel, cambiar la receta puede resultar en un producto deforme. La enfermedad de Alzheimer puede hacer que cambien las recetas de proteínas. Esta investigación se suma al cuerpo de trabajo emergente sobre las proteínas involucradas en el deterioro cognitivo que están asociadas con la enfermedad. Estas proteínas pueden indicar nuevos objetivos potenciales para las terapias farmacológicas .

Incluso con un cuerpo de trabajo tan grande, el rompecabezas solo se arma una pieza a la vez, con muchas partes más pequeñas que tienen sentido, pero una vista más grande aún por descubrir. Petyuk, junto con el líder del equipo Yasser Iturria-Medina en el Instituto Neurológico de Montreal de la Universidad McGill, continúa el trabajo que se suma a nuestra comprensión de una enfermedad compleja y devastadora. Esto promete nuevos descubrimientos y nuevas piezas para agregar al rompecabezas de la enfermedad de Alzheimer.

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