La IA identifica posibles genes de riesgo para el párkinson

Un modelo de inteligencia artificial identifica posibles genes de riesgo para la enfermedad de Parkinson y fármacos «reutilizables» para su tratamiento.

Por Enrique Coperías

La IA ha identificado posibles medicamentos ya existentes que podrían ser usados en el tratamiento del párkinson. Uno de ellos es la simvastatina, usado para reducir el colesterol. Imagen generada con DALL-E

Investigadores del Centro del Genoma de la Clínica Cleveland (CCGC), en Estados Unidos, han logrado aplicar con éxito modelos genéticos avanzados de inteligencia artificial (IA) a la enfermedad de Parkinson. Estos avances les han permitido identificar factores genéticos clave en la progresión de la enfermedad, así como medicamentos ya aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) que podrían ser reutilizados para tratar el párkinson.

El informe, publicado en la revista npj Parkinson's Disease, utiliza un enfoque innovador denominado biología de sistemas, que emplea la IA para integrar y analizar diversos tipos de datos provenientes de conjuntos genéticos, proteómicos, farmacéuticos y clínicos. Este método permite descubrir patrones que no serían evidentes si se analizaran los datos de manera aislada.

Feixiong Cheng, doctor y director del CCGC, es uno de los principales expertos en el campo de la biología de sistemas y ha sido pionero en el desarrollo de marcos de IA aplicados al descubrimiento de nuevos tratamientos, como en el caso de la enfermedad de Alzheimer.

El párkinson afecta al movimiento

Según Cheng, “la enfermedad de Parkinson es el segundo trastorno neurodegenerativo más común, solo detrás de la demencia, pero no contamos con una forma efectiva de detener o ralentizar su progresión en los millones de personas que viven con esta condición en todo el mundo; lo mejor que podemos hacer actualmente es controlar los síntomas conforme aparecen».

Recordemos que el párkinson es una enfermedad neurodegenerativa crónica que afecta principalmente el movimiento. Se produce cuando las células cerebrales responsables de la producción de dopamina, una sustancia química que ayuda a controlar los movimientos, se dañan o mueren.

Los síntomas más comunes de la enfermedad incluyen temblores en reposo, rigidez muscular, bradicinesia (lentitud de los movimientos) y problemas de equilibrio y coordinación. Además, las personas con párkinson pueden experimentar cambios en la postura, dificultad para caminar, y problemas con el habla y la escritura.

A la caza de genes mutantes

Aunque el párkinson es una enfermedad progresiva, los síntomas varían entre las personas y pueden ser manejados con tratamiento médico y terapias.

«Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas terapias modificadoras para la enfermedad de Parkinson», dice Lijun Dou, primer autor del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Medicina Genómica de Cheng. Según Dou, la dificultad principal para desarrollar compuestos que detengan o reviertan la progresión de la enfermedad radica en que aún se está investigando cuáles genes específicos provocan los síntomas de la enfermedad de Parkinson cuando mutan.

«Muchas de las mutaciones genéticas conocidas asociadas con la enfermedad de Parkinson se encuentran en regiones no codificantes de nuestro ADN, en lugar de estar en los genes propiamente dichos —explica Dou—. Y añade—: Sabemos que las variantes en estas regiones pueden alterar la función de diferentes genes, pero no sabemos cuáles son los genes afectados en el caso de la enfermedad de Parkinson».

ADN bajo la lupa de la IA

Utilizando su modelo de IA integrativo, el equipo fue capaz de correlacionar variantes genéticas asociadas con la enfermedad de Parkinson con múltiples bases de datos específicas del cerebro, tanto de ADN como de expresión génica. Esto les permitió inferir qué genes del cerebro podrían verse afectados por variantes en las regiones no codificantes del ADN, partes del genoma que no contienen instrucciones para fabricar proteínas

Aunque no codifican proteínas, estas regiones juegan un papel crucial en la regulación de los genes, controlando cuándo, dónde y cuánto se expresan ciertos genes.

Posteriormente, combinaron estos hallazgos con conjuntos de datos proteómicos e interactómicos para identificar cuáles de estos genes alterados impactan otras proteínas cerebrales cuando se encuentran mutados. Encontraron varios genes de riesgo potencial, como el SNCA y el LRRK2, que están involucrados en procesos de inflamación cerebral cuando se desregulan.

El equipo de investigación se planteó entonces si alguno de los medicamentos disponibles en el mercado podría ser reutilizado para tratar los genes identificados. Aunque el descubrimiento y la fabricación de nuevos medicamentos exitosos pueden tardar muchos años en obtener la aprobación de la FDA, el doctor Cheng resalta que “los pacientes con párkinson no pueden permitirse esperar tanto tiempo mientras su condición progresa».

Un diagrama de Sankey que recoge algunos de los fármacos identificados por lA con potencial para tratar el párkinson. Cortesía: https://rdcu.be/d7VKY

Rastreando medicamentos reutilizables

Reutilizar medicamentos aprobados por la FDA podría acelerar considerablemente este proceso y ofrecer nuevas opciones terapéuticas a los pacientes.

Al integrar sus hallazgos genéticos con bases de datos farmacéuticas, el equipo descubrió varios medicamentos candidatos. Luego, examinaron registros electrónicos de salud para verificar si existían diferencias en los diagnósticos de la enfermedad de Parkinson entre pacientes que tomaban estos fármacos.

Por ejemplo, los pacientes que recibían el medicamento simvastatina, usado para reducir el colesterol, eran menos propensos a ser diagnosticados con párkinson a lo largo de su vida.

El doctor Cheng afirma que el siguiente paso será probar en el laboratorio el potencial de la simvastatina para tratar la enfermedad de Parkinson, junto con varios medicamentos inmunosupresores y ansiolíticos señalados por la IA que merecen más estudios.

«Con los métodos tradicionales, completar cualquiera de los pasos que dimos para identificar genes, proteínas y medicamentos habría requerido muchos recursos y tiempo —explica Dou. Y concluye—: Nuestros análisis integradores basados en redes nos permitieron acelerar significativamente este proceso y hallar múltiples candidatos, lo que aumenta las posibilidades de encontrar nuevas soluciones para los pacientes». ▪️

• Información facilitada por la Cleveland Clinic

• Fuente: Dou, L., Xu, Z., Xu, J. et al. A network-based systems genetics framework identifies pathobiology and drug repurposing in Parkinson’s disease. npj Parkinson s Disease (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41531-025-00870-y