Una terapia génica devuelve la capacidad de andar a ratas parapléjicas y abre la puerta a reparar lesiones medulares

Cuando la médula espinal, tanto en ratones como en personas, está parcialmente dañada, es posible la recuperación extensa y espontánea de la función motora después de la parálisis inicial. Sin embargo, después de una lesión completa de la médula espinal, no se produce esta reparación natural y, por lo tanto, no hay recuperación.

La clave está en regenerar las fibras nerviosas, pero hasta ahora no se había logrado. El estudio se publica en ‘Science’.

«Hace cinco años demostramos que las fibras nerviosas se pueden regenerar en lesiones de la médula espinal anatómicamente completas», señala Mark Anderson, autor principal del estudio y director de Regeneración del Sistema Nervioso Central en NeuroRestore. Pero, añade, «también nos dimos cuenta de que esto no era suficiente para restaurar la función motora, ya que las nuevas fibras no lograban conectarse a los lugares correctos en el otro lado de la lesión».

Sabíamos, comenta Jordan Squair, primer autor del estudio, que «hay que que regenerar unos neuronas específicas en un lugar determinado, pero ¿cómo saber qué tipo de neurona y en qué lugar?».

Trabajando en colaboración con el equipo de UCLA y Harvard, los científicos utilizaron equipos de última generación para realizar análisis en profundidad e identificar qué tipo de neurona está involucrada en la reparación natural de la médula espinal después de una lesión parcial de la médula espinal. «Nuestras observaciones no sólo desvelaron los axones específicos que deben regenerarse, sino también revelaron que estos axones deben reconectarse a sus objetivos naturales para restaurar la función motora», explica Squair.

Este experto señala que se inspiraron en la naturaleza para diseñar una estrategia terapéutica que replica los mecanismos de reparación de la médula espinal que ocurren espontáneamente después de lesiones parciales. Es decir, « analizamos mediante tecnología de última generación cómo reaccionan las neuronas en los animales para lograr una recuperación espontánea de la capacidad de caminar. Y encontramos ese tipo de neurona que, si se activaba, permitía al animal volver a caminar».

Imagen secundaria 1 - Visualización de toda la médula espinal de proyecciones regeneradoras de la médula espinal torácica inferior que se proyectan a los centros de ejecución de la marcha.
Imagen secundaria 2 - Visualización de toda la médula espinal de proyecciones regeneradoras de la médula espinal torácica inferior que se proyectan a los centros de ejecución de la marcha.
Regenración neuronal
Visualización de toda la médula espinal de proyecciones regeneradoras de la médula espinal torácica inferior que se proyectan a los centros de ejecución de la marcha.
EPFL / .Neurorestore

«Usamos un cóctel de factores de crecimiento mediante terapia génica para que guiaran a los axones a través de la médula espinal al lugar correcto. Y cuando eso ocurre, se regeneraba la capacidad de caminar», apostilla Squair.

El equipo diseñó una terapia genética multifacética. Primero, activaron programas de crecimiento en las neuronas identificadas en ratones para regenerar sus fibras nerviosas, regularon al alza proteínas específicas para apoyar el crecimiento de las neuronas a través del núcleo de la lesión y administraron moléculas guía para atraer las fibras nerviosas en regeneración a sus objetivos naturales debajo de la lesión.

Los ratones con lesiones anatómicamente completas de la médula espinal tratados con este terapia génica recuperaron la capacidad de caminar, exhibiendo patrones de marcha que se parecían a los cuantificados en ratones que reanudaron la marcha de forma natural después de lesiones parciales.

Esta observación reveló una condición previamente desconocida para que las terapias regenerativas tengan éxito en restaurar la función motora después de un neurotrauma. «Esperamos que nuestra terapia génica actúe de forma sinérgica con otros procedimientos que implican estimulación eléctrica de la médula espinal», afirma Grégoire Courtine, autor principal del estudio y director NeuroRestore.

El equipo de Courtine y Jocelyne Bloch ha logrado grandes avances en el tratamiento de las personas con lesiones medulares. En 2022, su equipo diseñó un sistema que reestablece la comunicación entre el cerebro y la médula espinal a través de implante digital inalámbrico que logró que personas con paraplejía volvieran a caminar de forma natural con muletas, incluso cuando el implante estaba apagado, al recuperar funciones neurológicas que había perdido desde su accidente.

No obstante, Courtine aunque reconoce que se ha avanzado mucho en la recuperación de la capacidad de andar de personas con lesión medular a través de la neuroestimulación pero «creemos que una solución completa para el tratamiento de la lesión de la médula espinal requerirá ambos enfoques: la terapia génica para hacer crecer de nuevo las fibras nerviosas pertinentes y la estimulación medular para maximizar la capacidad tanto de estas fibras como de la médula espinal situada por debajo de la lesión para producir movimiento».

Si bien aún deben superarse muchos obstáculos antes de que esta terapia genética pueda aplicarse en humanos, los científicos han dado los primeros pasos hacia el desarrollo de la tecnología necesaria para lograr esta hazaña en los próximos años.