Objetivo: Encontrar una posible diana terapéutica para el tratamiento de la osteoporosis La osteoporosis es una patología caracterizada por la pérdida de densidad ósea. Esta enfermedad está asociada a una edad avanzada donde presenta una alta prevalencia. Además los costes asociados, tanto directos como indirectos, son elevados y se ha calculado que la incidencia de esta patología va a ir creciendo dado el envejecimiento de la sociedad. Considerando todo lo anterior y que los tratamientos actuales no curan la enfermedad sino que retrasan su avance, se requiere nuevos abordajes para tratar esta enfermedad. La osteoporosis se produce por un desequilibrio en la osteogénesis, proceso de formación de hueso. La vía Wnt está implicada en este proceso de tal forma que estimula la diferenciación de células madre mesenquimales en osteoblastos al mismo tiempo que inhibe la formación de osteoclastos. Chibby es un inhibidor de esta vía, por lo su inhibición se plantea como posible tratamiento de la osteoporosis. La mayoría de terapias actuales están dirigidas a la inhibición de la reabsorción excesiva de hueso mediada por los osteoclastos, mientras que mediante Chibby se conseguiría estimular la osteogénesis. A partir de una colección de unos 2 millones de moléculas se realizarán distintas técnicas de High throughout screening para buscar moléculas candidatas. Se realizará un primer cribado por calorimetría isoterma de titulación, en la cual se usarán Chibby y beta-catenina obtenidas de un sistema de expresión de células de insecto transfectadas con baculovirus con los genes de estas proteínas, así ver cuales de nuestras moléculas afectan a la unión y estabilidad de estas proteínas in vitro. Tras detectar posibles moléculas candidatas se realizará un secundo cribado para ver si esas moléculas afectan realmente a la expresión de genes regulada por beta-catenina in vivo, mediante un sistema de células eucariotas que presentan una construcción con el promotor de beta-catenina regulando la expresión de un gen reportero. En los últimos años han ido apareciendo nuevas terapias con anticuerpos basadas en bloquear inhibidores endógenos de la vía Wnt. Por lo tanto, una terapia combinada de bloqueo de estos inhibidores junto con otros inhibidores como Chibby podría estimular en última instancia la osteogénesis y contrarrestar el desequilibrio de la osteoporosis. No obstante, se sabe que la inhibición de Chibby podría generar efectos adversos como cáncer de colon o problemas en la función de los cilios de las vías respiratorios desencadenando patologías relacionadas. Por ello, la estrategia planteada es utilizar la dinámica del trasplante de médula ósea como procedimiento para introducir un futuro inhibidor de Chibby en la médula ósea y promover la osteogénesis.

La depresión es una enfermedad de gran importancia clínica y social. Su prevalencia a nivel mundial asciende a un 20% de la población. Según la Organización Mundial de la Salud, entre 1990 y 2013 el número de personas con depresión o ansiedad ha aumentado en cerca de un 50%, de 416 millones a 615 millones. Económicamente, la depresión y la ansiedad cuestan mundialmente 1 billón de dólares. Además, la inversión en el tratamiento de la depresión y la ansiedad tienen un rendimiento del 400%.
No se trata de una patología homogénea, sino más bien un fenómeno complejo con varios subtipos y probablemente más de una etiología. Entre las hipótesis causantes de la depresión se encuentran:

• Defectos en una o más etapas de la transmisión sináptica
• Hipótesis de las monoaminas. Se basa en la inhibición del sistema monoaminérgico, es decir, se aprecia un descenso en los neurotransmisores norepinefrina, serotonina (5-HT) y dopamina.
• Neurotrofinas y neurogénesis. La disminución en el volumen del hipocampo de numerosos pacientes apoya el papel de bajos niveles de factores neurotróficos en la depresión. Diversos estudios se han centrado en BDNF demostrando que varias formas de estrés disminuyen BDNF, mientras que el tratamiento crónico con antidepresivos aumenta los niveles de esta neurotrofina. De hecho, la inyección de BDNF en el hipocampo en modelos de ratón con depresión muestra efectos antidepresivos a largo plazo.

BDFN es un factor neurotrófico perteneciente a la familia NGF que está implicado en el desarrollo del sistema nervioso del embrión y en neuroprotección y sinaptogénesis en el sistema nervioso central del individuo adulto. BDNF lleva a cabo estas funciones a través de su unión al receptor de membrana TrkB, que conlleva a la activación de varias vías de señalización como PI3K-Akt, PLC-γ y la cascada MAP-quinasa de ERK. Alteraciones de esta señalización derivan en trastornos psiquiátricos como depresión, y además se ha comprobado que los antidepresivos aumentan la producción de BDNF por las neuronas y su señalización a través de TrkB. Es por ello que la búsqueda de agonistas de TrkB constituye una nueva estrategia terapéutica para abordar esta patología. Además, cuenta con la ventaja de que, a diferencia de los antidepresivos actuales, en este caso la señalización de este receptor se activa directamente e independientemente de la expresión, síntesis y secreción de BDNF.
En la búsqueda de estos agonistas hay que tener en cuenta la vía de señalización activada por la forma inmadura de BDNF, proBDNF, cuando se une al receptor p75NTR, puesto que desencadena un efecto totalmente opuesto al de la vía BDNF-TrkB. Por eso, en los ensayos HTS que se realizarán habrá un primer cribado para seleccionar moléculas que se unan a TrkB, y un segundo cribado donde se descartarán todas aquellas que se unan a p75NTR. En el primer cribado se medirá el aumento de los niveles intracelulares de calcio para detectar la activación de la vía BDNF-TrkB por los compuestos que sean activos en células HEK-293 que sobreexpresan TrkB y no expresan p75NTR. En el segundo cribado se medirán los niveles de caspasa-3 activa en células HEK-293 que sobreexpresan p75NTR y no expresan TrkB, de forma que aquellos compuestos que no produzcan aumentos de la actividad de esta enzima, serán los seleccionados puesto que se habrán unido a p75NTR. Por último, las moléculas seleccionadas se probarán con un BBB-test para evaluar así su capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica.