Este descubrimiento ha sido posible gracias a una nueva técnica, el MUSIC (mapeo de interacción de ácidos nucleicos múltiples en células individuales), que permite cartografiar las interacciones entre la cromatina y el ARN en células cerebrales individuales. Esta técnica ofrece una resolución a escala de una sola célula y permite estudiar cómo estas interacciones influyen en la expresión de los genes.
El estudio, detallado en Nature, destaca el potencial de MUSIC para comprender los mecanismos moleculares subyacentes en la patología del Alzheimer. Según Sheng Zhong, profesor de bioingeniería en UC San Diego, esta tecnología podría llevar a intervenciones terapéuticas más específicas y mejorar los resultados para los pacientes.
Los investigadores analizaron muestras post mortem de córtex frontal humano provenientes de 14 donantes de 59 años o más, algunos de ellos con Alzheimer. Observaron que las células con menos interacciones cromatina-corta distancia mostraban signos de envejecimiento y de enfermedad de Alzheimer. Además, se encontró una mayor proporción de estas células "envejecidas" en los pacientes con Alzheimer.
Usando MUSIC, el equipo descubrió diferencias específicas entre los tipos de células cerebrales en las interacciones cromatina-ARN. Notablemente, en el córtex femenino, se observó una mayor proporción de oligodendrocitos "envejecidos" en comparación con las neuronas. Estas células juegan un papel crucial envolviendo a las neuronas con mielina, y su envejecimiento podría agravar el deterioro cognitivo.
Los investigadores ahora van a optimizar MUSIC para identificar los genes reguladores y circuitos genéticos responsables del envejecimiento acelerado en ciertas células cerebrales. Su objetivo es desarrollar estrategias para frenar la actividad de estos genes o circuitos y así ralentizar el envejecimiento cerebral.