Un equipo del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un innovador modelo celular que promete revolucionar el estudio de la enfermedad de Lafora, una forma grave de epilepsia sin cura. Este nuevo enfoque utiliza cultivos de astrocitos obtenidos de ratones con la enfermedad, lo que reduce significativamente los tiempos y costos asociados a la investigación, tradicionalmente dependiente de modelos animales. La enfermedad se caracteriza por la acumulación tóxica de glucógeno aberrante en el sistema nervioso, causando síntomas severos y un alto índice de mortalidad. El modelo celular permite estudiar la formación de estos agregados y facilitar la identificación de fármacos potenciales para su tratamiento, alineándose con las directrices éticas sobre el uso de animales en investigación.
Un equipo del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado un innovador modelo celular que promete revolucionar la investigación sobre la enfermedad de Lafora, una forma grave y actualmente incurable de epilepsia. Este avance podría significar una reducción significativa en los tiempos y costos asociados al estudio de esta enfermedad, que puede resultar fatal.
Tradicionalmente, la investigación sobre la enfermedad de Lafora se basaba en modelos animales, un proceso no solo costoso, sino también prolongado. El nuevo enfoque implementa cultivos de astrocitos —células del sistema nervioso— extraídos de ratones afectados por esta patología. Esta metodología no solo optimiza el tiempo necesario para investigar el desarrollo de la enfermedad, sino que también disminuye la dependencia de experimentación con animales, facilitando así el camino hacia la identificación y evaluación de tratamientos farmacológicos.
La enfermedad de Lafora se origina a partir de una mutación genética que provoca la producción anómala de glucógeno, una sustancia encargada del almacenamiento energético. Esta acumulación afecta gravemente al sistema nervioso, así como a músculos, hígado y piel. Los síntomas suelen manifestarse durante la adolescencia e incluyen problemas cognitivos, alucinaciones visuales y convulsiones. Después de seis años desde el inicio de los síntomas, aproximadamente la mitad de los pacientes pierde su capacidad motora voluntaria; tras un periodo entre diez y quince años, muchos fallecen debido a crisis epilépticas o complicaciones respiratorias. En España, se han diagnosticado entre 10 y 30 casos, lo que clasifica a esta condición como una enfermedad ultra rara.
El modelo celular propuesto por el IBV-CSIC utiliza cultivos in vitro de astrocitos obtenidos específicamente de ratones con esta enfermedad. Estas células desempeñan un papel crucial en el soporte neuronal al mantener el equilibrio químico del cerebro y contribuir a la reparación neuronal. El nuevo modelo es capaz de replicar la toxicidad asociada a la acumulación anormal del glucógeno característico de Lafora.
“Hemos establecido un protocolo que permite que en tan solo un mes los cultivos celulares acumulen formas aberrantes de glucógeno similares a las presentes en cerebros de ratones modelo con más de seis meses”, explica Pascual Sanz, investigador principal del CSIC en el IBV. Este avance permite estudiar las razones detrás de la formación tóxica del glucógeno y buscar compuestos farmacológicos capaces tanto de prevenir su acumulación como de acelerar su degradación.
Una vez confirmada la eficacia potencial de estos fármacos identificados, se podrán llevar a cabo estudios preclínicos utilizando modelos animales para evaluar sus efectos beneficiosos. “Este modelo celular in vitro también contribuye a reducir el uso de animales en experimentación, alineándose con los principios éticos conocidos como las 3R: reducción, reemplazo y refinamiento”, añade Mireia Moreno, investigadora del IBV-CSIC y coautora del estudio.
El trabajo ha sido publicado en la revista Disease Models & Mechanism, e involucra colaboración con investigadores del Departamento de Biotecnología de la Universitat Politècnica de València y del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida (EE.UU.). Además, el equipo participa activamente en el Centro de Investigación Biomédica en Red para Enfermedades Raras (CIBERER) bajo el auspicio del Instituto de Salud Carlos III.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 10 - 30 | Casos diagnosticados en España. |
| < 4 | Afectados por cada millón de habitantes. |
| 50% | Porcentaje de afectados que pierden la capacidad de movimiento tras 6 años. |
| 10 - 15 años | Tiempo tras el cual pueden fallecer por crisis epilépticas o problemas respiratorios. |
La enfermedad de Lafora es una grave forma de epilepsia sin cura, caracterizada por la acumulación de un glucógeno aberrante en el sistema nervioso y otros órganos. Los síntomas suelen aparecer durante la adolescencia e incluyen problemas de aprendizaje, alucinaciones visuales y convulsiones.
Después de 6 años, alrededor de la mitad de las personas afectadas pierden la capacidad de mover voluntariamente su cuerpo; tras 10 o 15 años, pueden fallecer debido a crisis epilépticas o problemas respiratorios.
El nuevo modelo celular utiliza cultivos in vitro de astrocitos obtenidos de ratones con la enfermedad, lo que permite reducir el tiempo y coste del estudio en comparación con los modelos animales tradicionales.
Este modelo permite acelerar el estudio del desarrollo de la enfermedad y facilita la identificación y prueba de fármacos para tratarla. Además, contribuye a reducir el uso de animales en experimentación, cumpliendo con el criterio de las 3R: reducción, reemplazo y refinamiento.
El estudio es liderado por Pascual Sanz, profesor del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).