Las enfermedades del sistema nervioso central, como la enfermedad de Alzheimer, afectan a casi un billón de personas en el mundo, y su incidencia aumenta a medida que la población envejece. A pesar de los avances en el conocimiento de estas enfermedades, el mecanismo molecular que lleva al desarrollo de estas no se conoce y hay muy pocos tratamientos efectivos disponibles actualmente.

Uno de los mayores factores limitantes es la barrera hematoencefálica, una barrera física y selectiva entre el cerebro y la circulación sistémica y la estrategia para superar esta barrera es usar los mecanismos de trasporte endógeno presentes en las células. Sin embargo, aunque algunos estudios han identificado algunas dianas en modelos murinos, las células endoteliales y los pericitos poseen una alta divergencia entre humanos y ratones. Además, varios genes pueden verse afectados por la neurodegeneración, por lo que conocer la composición molecular de la barrera hematoencefálica en tejido sano y enfermo es crítico.

En primer lugar, se necesita caracterizar el perfil de expresión génica de las células. Desafortunadamente, dada la escasez de células endoteliales, su transcriptoma no puede ser correctamente caracterizado usando single-cell RNA-seq. En su lugar, se desarrollará un método computacional novedoso basado en redes neuronales para deconvolucionar bulk RNA-seq al perfil de expresión génica de cada tipo celular. Para entrenar la red neuronal se usarán datos de snRNA seq de pacientes sanos y con Alzheimer, y luego se aplicara el método para deconvolucionar datos de bulk RNA-seq y extraer los perfiles de expresión de las células endoteliales. El resultado será una serie de genes potenciales que serán validados en modelos murinos de Alzheimer. El mejor candidato será usado para desarrollar anticuerpos altamente específicos fusionados con un anticuerpo de β-amiloide que serán testados en modelos murinos de Alzheimer.

De esta manera se pretende identificar y caracterizar nuevas dianas de la barrera hematoencefálica que pueden ser usadas para administrar fármacos al cerebro de pacientes de Alzheimer.