Desde hace cinco años, el profesor adjunto de fisiología integradora de la Universidad de California en Boulder trabaja para comprender mejor una proteína llamada AKT, omnipresente en el tejido cerebral y que contribuye a que el cerebro se adapte a nuevas experiencias y establezca nuevos recuerdos.

Hasta ahora, los científicos sabían muy poco sobre lo que hace en el cerebro.

Pero en un nuevo trabajo financiado por los Institutos Nacionales de Salud, Hoeffer y sus coautores lo explican por primera vez, demostrando que la AKT se presenta en tres variedades distintas que residen en diferentes tipos de células cerebrales y que afectan a la salud del cerebro de maneras muy distintas.

El descubrimiento podría conducir a nuevos tratamientos más específicos para todo tipo de enfermedades, desde el glioblastoma -el cáncer cerebral que padece el senador John McCain- hasta la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia.

«La AKT es una proteína central que se ha visto implicada en un conjunto de enfermedades neurológicas y, sin embargo, sabemos sorprendentemente poco sobre ella», afirma Hoeffer. «Nuestro trabajo es el primero que examina de forma exhaustiva qué hacen sus diferentes formas en el cerebro y dónde».

Descubierto en la década de 1970 y más conocido como un «oncogén» (uno que, cuando muta, puede promover el cáncer), el AKT ha sido identificado más recientemente como un actor clave en la promoción de la «plasticidad sináptica», la capacidad del cerebro para fortalecer las conexiones celulares en respuesta a la experiencia.

«Digamos que ves un gran tiburón blanco y te asustas y tu cerebro quiere formar un recuerdo de lo que está pasando. Tienes que fabricar nuevas proteínas para codificar esa memoria», dijo. La AKT es una de las primeras proteínas en ponerse en marcha, un interruptor central que enciende la fábrica de la memoria.

Pero no todas las AKT son iguales.

Para el estudio, el equipo de Hoeffer silenció las tres isoformas, o variedades, de AKT en ratones y observó su actividad cerebral.

Hicieron una serie de descubrimientos clave:

AKT2 se encuentra exclusivamente en la astroglía, las células de apoyo en forma de estrella del cerebro y la médula espinal que a menudo se ven afectadas en el cáncer de cerebro y las lesiones cerebrales.

«Es un hallazgo realmente importante», dijo el coautor Josien Levenga, que trabajó en el proyecto como investigador postdoctoral en CU Boulder. «Si se pudiera desarrollar un fármaco que se dirigiera sólo a AKT2 sin afectar a otras formas, podría ser más eficaz para tratar ciertos problemas con menos efectos secundarios».

Los investigadores también descubrieron que AKT1 es omnipresente en las neuronas y parece ser la forma más importante para promover el fortalecimiento de las sinapsis en respuesta a la experiencia, también conocida como formación de la memoria. (Este hallazgo está en consonancia con investigaciones anteriores que demuestran que las mutaciones en AKT1 aumentan el riesgo de esquizofrenia y otros trastornos cerebrales asociados a un fallo en la forma en que el paciente percibe o recuerda las experiencias.)

AKT3 parece desempeñar un papel clave en el crecimiento del cerebro, ya que los ratones cuyo gen AKT3 está silenciado muestran un tamaño cerebral más pequeño.

«Antes de esto, se suponía que todos hacían básicamente lo mismo en las mismas células y de la misma manera. Ahora sabemos que no es así», afirma Hoeffer.

Asegura que ya se han desarrollado inhibidores pan-AKT para el tratamiento del cáncer, pero imagina un día en el que se puedan desarrollar fármacos dirigidos a versiones más específicas de la proteína (potenciadores de AKT1 para el Alzheimer y la esquizofrenia, inhibidores de AKT2 para el cáncer), dejando intactas las demás formas, lo que evitaría los efectos secundarios.

Se están llevando a cabo más investigaciones con animales para determinar qué ocurre con el comportamiento cuando las distintas formas de la proteína se estropean.

«Los tratamientos específicos para cada isoforma son muy prometedores para el diseño de terapias dirigidas a tratar enfermedades neurológicas con mucha más eficacia y precisión que las que utilizan un enfoque único», concluyen los autores. «Este estudio es un paso importante en esa dirección».