lunes, 30 enero 2023
envejecimiento

Hito de la ciencia: el hallazgo para revertir el envejecimiento

Desde que el ser humano está en la tierra el paso del tiempo es inexorable, pero la ciencia está consiguiendo hitos que el razonamiento lógico nos dice que son una entelequia.

El Santo Grial para encontrar la juventud eterna parece más cerca. Hasta ahora se ha conseguido prevenir y retrasar los signos del envejecimiento a partir de diversos procedimientos, pero por primera vez un grupo de científicos de Harvard consigue una hazaña científica que parece de ciencia ficción: revertir el envejecimiento.

Un estudio internacional de 13 años en desarrollo y que se ha publicado en la revista Cell demuestra por primera vez que la degradación en la forma en que se organiza y regula el ADN, conocida como epigenética, puede provocar el envejecimiento en un organismo, independientemente de los cambios en el código genético en sí.

El trabajo muestra que una falla en la información epigenética hace que los ratones envejezcan y que restaurar la integridad del epigenoma revierte esos signos de envejecimiento.

“Creemos que el nuestro es el primer estudio que muestra el cambio epigenético como el principal impulsor del envejecimiento en los mamíferos”, dijo el autor principal del artículo, David Sinclair, profesor de genética en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard y codirector del Instituto Paul F. Centro Glenn para la Investigación de la Biología del Envejecimiento.

La extensa serie de experimentos del equipo brinda la tan esperada confirmación de que los cambios en el ADN no son la única, ni siquiera la principal, causa del envejecimiento. Más bien, los hallazgos muestran que los cambios químicos y estructurales en la cromatina, el complejo de ADN y proteínas que forman los cromosomas, alimentan el envejecimiento sin alterar el código genético en sí.

“Esperamos que los hallazgos transformen la forma en que vemos el proceso de envejecimiento y la forma en que abordamos el tratamiento de las enfermedades asociadas con el envejecimiento”, dijo el coautor principal Jae-Hyun Yang , investigador en genética en el laboratorio de Sinclair.

Los autores dicen que debido a que es más fácil manipular las moléculas que controlan los procesos epigenéticos que revertir las mutaciones del ADN, el trabajo apunta a nuevas vías que se enfocan en la epigenética en lugar de la genética para prevenir o tratar el daño relacionado con la edad.

Primero, los resultados deben replicarse en mamíferos más grandes y luego en humanos. Actualmente se están realizando estudios en primates no humanos.

“Esperamos que estos resultados se vean como un punto de inflexión en nuestra capacidad para controlar el envejecimiento”, dijo Sinclair. “Este es el primer estudio que muestra que podemos tener un control preciso de la edad biológica de un animal complejo; que podemos impulsarlo hacia adelante y hacia atrás a voluntad”.

Resultados reveladores de los primeros experimentos

El experimento principal del equipo involucró la creación de cortes temporales de curación rápida en el ADN de ratones de laboratorio.

Estas rupturas imitaron las rupturas continuas de bajo grado en los cromosomas que las células de los mamíferos experimentan todos los días en respuesta a cosas como la respiración, la exposición a la luz solar y los rayos cósmicos, y el contacto con ciertas sustancias químicas.

En el estudio, para probar si el envejecimiento resulta de este proceso, los investigadores aceleraron el número de descansos para simular la vida en avance rápido.

El equipo también se aseguró de que la mayoría de las rupturas no se produjeran dentro de las regiones codificantes del ADN de los ratones, los segmentos que forman los genes. Esto evitó que los genes de los animales desarrollaran mutaciones. En cambio, las rupturas alteraron la forma en que se pliega el ADN.

Sinclair y sus colegas llamaron a su sistema ICE, abreviatura de cambios inducibles en el epigenoma. Al principio, los factores epigenéticos detuvieron su trabajo normal de regular los genes y se trasladaron a las rupturas del ADN para coordinar las reparaciones. Posteriormente, los factores regresaron a sus ubicaciones originales.

Pero con el paso del tiempo, las cosas cambiaron. Los investigadores notaron que estos factores se “distraían” y no volvían a casa después de reparar las roturas. El epigenoma se desorganizó y comenzó a perder su información original. La cromatina se condensó y se desenrolló en los patrones incorrectos, un sello distintivo del mal funcionamiento epigenético.

A medida que los ratones perdían su función epigenética juvenil, comenzaron a verse y actuar como si fueran viejos. Los investigadores vieron un aumento en los biomarcadores que indican el envejecimiento. Las células perdieron sus identidades como, por ejemplo, células musculares o de la piel. La función del tejido vaciló. Los órganos fallaron.

El equipo usó una herramienta reciente desarrollada por el laboratorio de Sinclair para medir la edad de los ratones, no cronológicamente, en días o meses, sino “biológicamente”, en función de cuántos sitios del genoma perdieron los grupos metilo que normalmente se les unían. En comparación con los ratones no tratados nacidos al mismo tiempo, los ratones ICE habían envejecido significativamente más.

Luego, los investigadores les dieron a los ratones una terapia génica que revirtió los cambios epigenéticos que habían causado. “Es como reiniciar una computadora que no funciona correctamente”, dijo Sinclair.

La terapia entregó un trío de genes, Oct4 , Sox2 y Klf4 , llamados juntos OSK, que están activos en las células madre y pueden ayudar a rebobinar las células maduras a un estado anterior. (El laboratorio de Sinclair usó este cóctel para restaurar la vista en ratones ciegos  en 2020).

Este método ofrece a los investigadores una nueva forma de explorar el papel de la epigenética en el envejecimiento y otros procesos biológicos.

Redacción
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