La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa de progresión rápida y caracterizada por una pérdida gradual del movimiento de la musculatura voluntaria, amenazando gravemente a la capacidad de moverse, hablar, tragar y respirar. Después del diagnóstico de ELA la esperanza de vida de los pacientes suele ser de 3 a 5 años. Ante esta situación, los pacientes y familiares exigen tener acceso inmediato a probar nuevas terapias con efecto prometedor. Desafortunadamente, el descubrimiento y desarrollo de fármacos desde 0 implica largos plazos (suele tardar más de 10 años). En este proyecto buscamos aplicar el conocimiento ya obtenido en un tratamiento de ictus cerebral para investigar la eficacia de esa misma terapia en la ELA y con ello acelerar la llegada de un posible tratamiento a los pacientes. Ese tratamiento se basa en el metabolismo del glutamato. El glutamato es uno de los neurotransmisores más importantes que participan en el funcionamiento del sistema nervioso, pero cuando se alteran los niveles resulta tóxico y esa toxicidad se relaciona con la ELA, entre otras enfermedades. Por ello, prevenir el aumento de los niveles de glutamato podría ser la clave para proteger al sistema nervioso e impedir la progresión de la enfermedad. Una de las terapias más prometedoras para reducir los niveles de glutamato consiste en la administración adicional de una proteína que ya está presente en la sangre, la glutamato oxaloacetato transaminasa 1 (GOT1). Con este nuevo abordaje terapéutico creemos que se podría aumentar la esperanza de vida de los pacientes y retrasar la progresión de la patología y, en el caso de encontrar resultados positivos, en menos de 2-3 años (tras concluir el proyecto) este tratamiento podría estar disponible para pacientes.

Los animales empleados en el procedimiento 1 no sufrirán efectos adversos como consecuencia del experimento. Los animales de los procedimiento 2 y 3, sin embargo, sufren degeneración motora similar a la de pacientes de ELA. Ello implica pérdida de la capacidad de movimiento, pérdida de peso e inactividad. La duración de estos efectos es hasta la eutanasia, por tratarse de un proceso degenerativo.

Los animales que sufren degeneración no se pueden reutilizar porque mueren devido a la enfermedad. Los ratones sanos de los procedimientos 1 y 3, por otra parte, no pueden ser utilizados de nuevo porque al haberse aplicado un tratamiento este puede afectar a los resultados de otros experimentos.

Para el procedimiento 1 hemos determinado el número de 5 animales necesarios en cada grupo basándonos en estudios similares que hemos realizado previamente. Ese número se multiplica al establecer varios grupos, cada uno con condiciones diferentes a estudiar. Las combinaciones de 3 tratamientos diferentes (2 preparaciones nuevas de la GOT1 y el grupo control), 2 cepas de ratones (con genotipo silvestre y con la mutación que causa la enfermedad) y la necesidad de utilizar machos y hembras de cada cepa (2 sexos) hacen que se necesite un total de 60 ratones para este estudio (5x3x2x2). En el procedimiento 2 se le hará un seguimiento a largo plazo a ratones que presentan la mutación. La forma en que la enfermedad se manifiesta en el modelo que utilizamos es muy dispar entre individuos, emulando lo que ocurre en los pacientes humanos. Esto supone que los resultados que se vana a obtener varíen mucho entre individuos y esa variabilidad supone que para obtener resultados significativos el número de animales requerido sea muy alto. Es por ello que cada grupo conste de 10 ratones. Los grupos de este procedimiento contemplan 3 tratamientos diferentes (2 preparaciones nuevas de la GOT1 y el grupo control) y el uso de ambos sexos para cada tratamiento. Esto supone un total de 60 animales a utilizar en este procedimiento (10x3x2). En el procedimiento 3 se hace un seguimiento a largo plazo tanto a animales con genotipo silvestre como a animales que presentan la mutación. En el caso de los animales mutantes se utilizarán 10 animales por grupo por el motivo indicado en el procedimiento 2 y en el caso de animales silvestres se utilizarán 5 por grupo porque estos no presentan apenas variaciones en su desarrollo con la edad. En este estudio sólo habrá 2 tratamientos (inhibición de la GOT1 con un anticuerpo y grupo control), pero se usarán 2 cepas y de cada cepa se usarán ratones machos y hembras. Esto conduce a un número total de animales necesarios de 60 (2x2x(5+10)).

En todos los casos los ratones vivirán en grupos de no más de 8 en la misma jaula, con acceso continuo a comida y agua, con lecho que les permite escarbar y mantener la teperatura y con material de papel que les permitirá hacer nidos. Esto les proporciona un ambiente en el que pueden cubrir sus necesidades fisiológicas y de comportamiento. En el procedimiento 1 se anestesiará a los ratones por vía inhalatoria para evitar su sufrimiento a la hora de recoger las muestras de sangre. En los procedimientos 2 y 3 se reducirá la exposición de los ratones a la interacción con humanos (lo cual es una fuente de estrés) concentrando todas las pruebas semanales en 2 días de la semana, se efectuarán pruebas no invasivas, se anestesiará a los animales al introducirlos en la máquina de resonancia y al extraer las muestras de sangre y se les proporcionará en el lecho de la jaula comida adaptada a sus necesidades nutricionales cuando la degeneración motora haga que lo requieran. Cuando la degenereración esté muy avanzada se les aplicará eutanasia.

La escpecie seleccionada es ratón (Mus musculus) porque en esta especie se encuentran los modelos más representativos y mejor estudiados de la enfermedad que queremos investigar en este proyecto (ELA). La etapa de vida en que estudiaremos a los ratones va desde unas semanas antes del comienzo de los síntomas hasta la edad en que fallecen. Esto es para buscar fenómenos que puedan ser reconocibles antes del deterioro motor y estudiar también la evolución de esos fenómenos con el avance de la enfermedad.