Siempre hay una historia personal, una misión, detrás de la motivación de muchos investigadores. Para la experta en neuropatología de UC Davis Brittany Dugger, fue ver cómo la demencia afectó a sus dos abuelas de maneras muy distintas.
Esa experiencia influyó la carrera que elegiría, que luego convirtió en una misión para entender la demencia y las enfermedades relacionadas a la enfermedad — particularmente en personas de origen hispano. Ahora, Dugger y un grupo de investigadores han recibido una subvención de $6 millones del Instituto Nacional de Salud (NIH) para estudiar cómo la enfermedad de Alzhéimer puede afectar a las personas de manera distinta, especialmente aquellos que se identifican como hispanos.
Dugger es experta en neuropatología en UC Davis
“Mis abuelas tuvieron demencia al mismo tiempo, pero la enfermedad fue muy distinta para cada una de ellas. Recuerdo mi frustración. ¿Cómo tienen el mismo diagnóstico cuando su conducta es completamente distinta? Yo quería saber”, dijo Dugger.
En 2019, Dugger administró una subvención de 5 años de $3.8 millones del Instituto Nacional Para el Envejecimiento (NIA). La subvención financió la primera iniciativa de su magnitud para describir manifestaciones de Alzhéimer en el cerebro de personas con ascendencia mexicana, cubana, portorriqueña y dominicana.
La nueva subvención incluye el trabajo de investigadores de distintas instituciones y campos de estudio. Se concentrará en cómo la ascendencia hispana se conecta con la patología, aspectos demográficos y manifestaciones de la enfermedad de Alzhéimer.
El subsidio integra aprendizaje automático, participación pública en investigaciones científicas y medicina de precisión en Alzhéimer, especialmente en comunidades hispanas y latinas.
Interactuar con personas con Alzhéimer a través del juego
En un programa piloto pequeño, Dugger y su equipo crearon y evaluaron un juego llamado Beta Catchers. El estudio se realizó en sociedad con el Instituto de Computación Humana, que crea plataformas digitales que permite a voluntarios públicos analizar datos científicos en un ambiente parecido al juego.
Diapositiva de una muestra de tejido cerebral con manchas
“Tenemos más de 80,000 personas registradas de 200 países. Esto acelera la investigación”, dijo Pietro Michelucci, director ejecutivo del Instituto de Computación Humana.
Beta Catchers se concentra en hacer participar a personas que se identifican como hispanas o latinas. Los jugadores observan imágenes de tejidos cerebrales con manchas para identificar y rastrear las patologías encontradas en el cerebro de personas con Alzhéimer — como placas de amiloides y ovillos neurofibrilares.
“No podemos depender de un solo miembro inexperto del público para el análisis. Para obtener una respuesta experta y de muy alta calidad, combinamos respuestas de mucha gente viendo lo mismo”, explicó Michelucci.
El equipo desarrolló un algoritmo que usa sabiduría de la multitud para obtener respuestas de muy alta calidad. Con la nueva subvención, lograrán refinar más este algoritmo.
“¿Cómo encontramos sentido en las distintas respuestas de los jugadores? Esta es la parte divertida del trabajo, en la que contestamos la pregunta de investigación por medio de la computación humana. Descubrimos la poderosa sabiduría del ‘efecto de multitud’ para la tarea más difícil, que es la clasificación de estas placas tóxicas”, dijo Michelucci.
Los investigadores quieren que personas con Alzhéimer y sus familiares participen del juego. La nueva plataforma se lanzará en el verano de 2025 en inglés y español.
Además de incrementar la base de datos para patologías de demencia, el juego también ofrece oportunidades de participación y educación.
“Los niños pueden jugar con sus padres y sus abuelos. ¿No sería bueno? ¿Podría esto inspirar a los niños a ser científicos? Hacer participar al público en investigaciones científicas puede beneficiar la ciencia y ser también un momento de concientización educativa”, dijo Dugger.
Evaluación de la enfermedad para la medicina de precisión
Una tarea importante es identificar placas en los tejidos cerebrales
Otro brazo de la nueva subvención de Dugger seguirá concentrándose en la evaluación de la enfermedad de Alzhéimer. Dugger examinará cómo los científicos evalúan sus patologías y la implicancia de eso en la práctica clínica.
“La forma como evaluamos las enfermedades afecta nuestro entendimiento de la patología y los tratamientos. ¿Consiste en opciones presentes o ausentes, o es una progresión leve, moderada, severa o no existente? La manera en la que lo evaluamos afecta el diagnóstico”, dijo Dugger.
Dugger dio el ejemplo del cáncer. En lugar de limitar el diagnóstico del cáncer, hay una evaluación de la gravedad y el estadio del cáncer. Por ahora, estas clasificaciones más profundas no existen en el campo de la demencia. Fenotipos y categorizaciones más profundas de la enfermedad pueden promover la medicina de precisión.
La investigación de la medicina de precisión observa el rol que factores sociales y demográficos tienen en la salud. Busca saber cómo las enfermedades, en este caso la neuropatología, se exhiben de manera similar o diferente en las personas. La meta es reducir desigualdades en la enfermedad y avanzar la medicina para todos, ofreciendo el tratamiento apropiado al paciente apropiado en el momento apropiado.
La demencia se puede manifestar de manera muy distinta en la gente
“Nuestra investigación responderá a lapsos en el conocimiento crítico de Alzhéimer, proveyendo un entendimiento cuantitativo objetivo de las diferencias en la enfermedad”, dijo Dugger. “Comprometeremos a la comunidad para entender el cuadro neuropatológico de Alzhéimer en busca de mejores enfoques en la medicina de precisión, especialmente para gente en la comunidad hispana”.
Para este trabajo, Dugger está colaborando con Chen-Nee Chuah, profesora de ingeniería eléctrica e informática en UC Davis. Chuah es experta en estadísticas científicas, inteligencia artificial (AI) y aprendizaje automático (ML). Ella usará como base su trabajo con una iniciativa en todo UC Davis conocida como Iniciativa UC Noyce, para desarrollar modelos informáticos que promuevan la medicina de precisión.
“En este proyecto, intentaremos abordar la parcialidad en los modelos AI/ML. Una forma de hacerlo es usando imágenes de tejido cerebral de cohortes diversos”, dijo Chuah.
A través de otra subvención, el equipo construirá una infraestructura para compartir imágenes de patologías en todo el país. El objetivo es crear un archivo de diapositivas digitales, como un diccionario en el que se puede buscar información.
Para una investigación más inclusiva de la demencia
En su subvención original, Dugger y su equipo de investigadores se preguntaron: ¿Varía la demencia en personas de distinto origen?
Brittany Dugger elije una muestra del banco de cerebros del Centro de la Enfermedad de Alzhéimer de UC Davis
“La mayoría del trabajo en demencia ha estado concentrado en personas con ciertas características demográficas”, dijo Dugger. “Es imperativo que se estudie a personas de distinto origen, incluyendo a personas que se identifican como hispanos, para desarrollar curas que beneficien a todos”.
El equipo estudió tejidos cerebrales de los centros nacionales de investigación de Alzhéimer de UC Davis, UC San Diego y Columbia University. Observaron la ubicación de las placas y la cantidad asociada a la demencia en el cerebro de personas con Alzhéimer. Esto permitió una micro investigación del cerebro.
“En lugar de una vista de 30,000 pies, tratamos de tener una vista del cerebro a nivel de suelo”, explicó Dugger.
Su estudio ha demostrado que hay muchas similitudes entre la gente con demencia, pero aquellos que se identificaron como hispanos tenían más enfermedades cerebrovasculares además de Alzhéimer.
“Estoy muy orgullosa de que UC Davis haya sido designada una Institución de Servicio para Hispanos. Nuestra investigación está alineada con esta misión de servir a comunidades hispanas contribuyendo a un envejecimiento saludable”, dijo Dugger.
De izquierda a derecha: Lorena Garcia, Laurel Alison Beckett, Dan M. Mungas, Chen-Nee Chuah, Luis Carvajal-Carmona y Paul Lott.
Sociedades y colaboraciones
La subvención involucra a investigadores con experiencia muy diversa. Además de Chuah y Michelucci, incluye al profesor David Gutman de Emory University y profesores de UC Davis:
Dugger está muy agradecida a sus colaboradores y los participantes que tomaron parte de los estudios de su investigación.
“No podríamos hacer este trabajo sin su data y sus muestras. Con la dimensión de la participación pública en investigaciones científicas, ahora la gente puede analizar información”, dijo Dugger.
