Técnicas biotecnológicas que modulan la neurogénesis.

1. Modulación del proceso
de neurogénesis en
adultos con EA
mediante aplicaciones
biotecnológicas
María Jose Nava Baltazar & Ofelia Pichardo
Montes de Oca
Amiloide TAU Atrofia cerebral

2. Introducción
Neurogénesis
Generación de células nuevas a partir de células
madre:
● Proliferación de células madre neurales
● Formación de neuroblastos
● Migración, crecimiento axónico y dendrítico
● Generación de sinapsis
● Maduración de células funcionales
Zona subventricular
de los ventrículos
laterales
Zona subgranular del giro
dentado del hipocampo
Enfermedades
neurodegenerativas
Afecciones a las neuronas
del cerebro generando una
degradación o disfunción
neuronal resultado de la
muerte celular.
Esporádicas o hereditarias.

3. Técnicas para tratamiento
de enfermedades
neurodegenerativas
Terapia celular
Reemplazo de células lesionadas o
enfermas en la neurogénesis adulta.
● Regular la disfunción cerebral de
las enfermedades
● Dirigir la maduración hacía
células de necesidad Terapia genica
Reemplazo de células lesionadas o
enfermas en la neurogénesis adulta.
Ingresar material genético como DNA,
RNA o células modificadas
genéticamente, en conjunto con la
terapia celular.
● Controlar
● Disminuir o detener el desarrollo
del padecimiento

4. Alzheimer (AE)
Padecimiento crónico, neurodegenerativo
y progresivo caracterizado por
alteraciones en los procesos cognitivos, la
conducta y el estado de ánimo que llega a
generar discapacidad y dependencia.
Prevalencia del 7.3% y una
incidencia del 27.3% en adulto
mayor
Hipótesis etiológica
Cascada amiloide Fosforilación de proteína TAU

5. Cascada amiloide
Amiloide ß
Péptido amiloide (Aß) es una cadena de aa,
producto de la proteolisis de la proteína
precursora del amiloide. Participa como:
● Factor neurotrófico y neuroprotector
● Bloqueador de apoptosis neuronal en ausencia de
factores tróficos
● Puede atrapar iones metálicos peligrosos
Fosforilación de proteína
TAU
AE: desequilibrio entre la producción
y eliminación de Aß, acumulándose en
forma de placas dentro del cerebro.
Neurodegeneración es por eventos
citotóxicos a causa de las placas.
Proteína TAU
Proteína asociada a microtúbulos (MAP),
puede aumentar su estabilidad al
anclarse a su dominio lateral y promover
su ensamblaje
Desarrollado por gen de la proteína asociada
a microtúbulos tau (MAPT), la fosforilación
determina su función.
EA: hiperfosforilada por lo que inhibe
la función de mantener su ensamblaje
provocando inestabilidad
citoesquelética neuronal.

6. Aportaciones biotecnológicas para el
desarrollo de terapias para EA

7. Terapia antioxidante
Estres oxidativo
Desbalance entre la generación de
especies reactivas de oxígeno (ERO) y
disponibilidad y acción de los
antioxidantes
● Daño estructural a proteínas y ADN
● Peroxidación lipidica
Especie química, que tiene en su
estructura uno o más electrones no
pareados.
● Elevada reactividad
● Capacidad de formar ROS por
reacciones químicas en cadena
*LCR

8. Vitamina E (α-tocoferol)
Atenúa los efectos tóxicos
del β-amiloide y mejora el
rendimiento cognitivo
Defensa antioxidante
de la célula
Antioxidante de fase
lipídica
↓ ROS
TAU
α-tocoferol
El tratamiento con agentes
antioxidantes como el
α-tocoferol puede prevenir
las taupatías
neurodegenerativas.

9. γ-TMT
Cultivos transgénicos
Sobreexpresión
enzima gamma-tocoferol
metiltransferasa.
Última enzima para la formación de la
biosíntesis del tocoferol
Agalla de la
corona
Cultivos transgénicos en alimentos
como el tomate, aguacate, brócoli,
espinacas, entre otros al introducir el
gen γ-TMT en la bacteria
Agrobacterium.

10. Terapia genica
Introducción de material genético en un individuo para modificar el curso de una
condición médica o enfermedad.
Transferencia de
genes
Edición del
genoma
Transferencia
In vivo
(directa)
Transferencia
ex vivo
(vehiculo)

11. Terapia genica
Proteína precursora de amiloide (APP) / Presenilina 1 y 2 / Apoliproteína E
↓Aβ
Administración IC
directa de APOE2 x
adenovirus
APOE-4
APOE-2
EA temprana EA tardía
Amiloidosis
APOE-4
Dependera de:
● Cantidad de Aβ
preexistente
● Depósito de amiloide
Nucleotido mutado
Sitio de
reconocimiento de
sgRNA
Sitio de corte CRISPR
entre el pb 17 y 18.
Cebadores directos e
inversos
PSEN1
exón 4
Células madre
pluripotentes
inducidas por
humanos (hiPSC)
1. Diseño CRISPR
2. Nucleofección
p/células.
3. Ensayos de genotipado
y restricción.
4. Secuenciación.
5. Cariotipo.
6. Verificar y autenticar.

12. Inmunoterapia
Terapia biológica, que consiste en estimular la
respuesta inmunitaria ya sea:
1. Pasiva: por la administración de
anticuerpos específicos
2. Activa: mediante vacunación
Ac: proteínas que liberan los linfocitos B
Ac monoclonales son creados en laboratorio
para reconocer blancos específicos.
Oligomeros Aβ
Daño sinapis
Hiperfosforilación de TAU
Alteración de memoria
Factor
desencadenador

13. Inmunoterapia
Anticuerpos
monoclonales
EA
+++
++
Los Ac se diferencian según a qué región
del péptido Aβ son específicos:
● Región N-terminal*
● Región central
● Región C-terminal

14. Se une selectivamente a los agregados Aβ solubles e insolubles
Efectos positivos y la FDA en junio de 2021 la aprobó para pacientes con EA.
Eficaz en eliminación de Aβ
mAc IgG1 humano
desarrollado con
tecnología del fago
*Región N-terminal de Aβ
BAN-2401*
mAc humanizado (quimérico) dirigido contra APP que presente mutación en el exón
22 del agregado Aβ y en portadores del gen APOE4.
El mAc reconoce la conformación de la protofibrilla Ab
BAN-2401
Fracciones variables de cadena simple (ScFv)
Aducanumab*

15. Discusión
Las terapias se basan en la disminución de dos procesos:
acumulación de péptidos ß-amiloides e hiperfosforilación de TAU.
Los avances obtenidos han permitido disminuir o retrasar la
neurogénesis a causa de la enfermedad o en otros casos, identificar
la falta de este proceso, el cual podría ser un indicador temprano.
Normas éticas
Bioseguridad para la preservación de los seres vivos y el medio
ambiente debido a organismos modificados genéticamente y
agentes biológicos en riesgo.
NOM-062-ZOO-1999 NOM-012-SSA3-2012

16. Conclusión
Las estrategias descritas en esta revisión si bien no son un tratamiento único,
han mostrado beneficios como la mejora de la función cognitiva, la
prevención de la degeneración neuronal y la reducción de agregados del
péptido amiloide y fosforilación de tau.
Las aplicaciones biotecnológicas, aportan beneficios en el desarrollo de un
tratamiento más especializado en EA, por lo que las diferentes técnicas
permiten centrarse en un blanco específico de la etiología de la enfermedad.
Se requieren futuras investigaciones que ayuden a una mejor explicación de
la EA y el desarrollo de tratamientos con mayor eficacia y seguridad

17. GRACIAS