Hay unos 200 tipos diferentes de células en el cuerpo, pero todas se remontan a las células madre. Antes de diferenciarse en corazón, hígado, sangre, células inmunes y más, se les llamaba pluripotentes, lo que significa que podrían convertirse en cualquier cosa.
En 2006, Shinya Yamanaka descubrió cuatro genes que, cuando se vieron obligados a expresarse, hicieron que las células volvieran a su estado diferenciado previamente. Para muchos, incluido el Comité del Premio Nobel, que otorgó a Yamanaka el Premio Nobel de Medicina 2012, esto fue una indicación de que realmente podríamos algún día revertir el proceso natural del envejecimiento. Pero hubo problemas importantes. Al activar estos genes, los investigadores hicieron que las células perdieran su identidad. Como las células pueden convertirse en cualquier cosa, lo hacen, y eso a menudo resulta en cáncer, pero también puede hacer que las células no puedan hacer su trabajo, lo que es problemático cuando tienes una célula del corazón o del hígado.
Los investigadores del Instituto Salk en La Jolla, California, pueden tener una solución. Demostraron, en un artículo reciente en Cell, que podían inducir a las células, incluidas las células humanas in vitro y las células de ratón in vivo, a comportarse como células más jóvenes, aumentando la vida útil de los ratones y la resistencia de las células humanas. La investigación representa un paso importante en la forma en que entendemos el envejecimiento a nivel celular y podría, con el tiempo, señalar terapias basadas en cómo y si se expresa un conjunto de genes que controlan el proceso de envejecimiento.
"Principalmente el concepto aquí es la plasticidad del proceso de envejecimiento", dice Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor de Salk y autor del estudio. “Imagina escribir un manuscrito. Al final de su vida, si pasa el manuscrito a muchas personas, habrá muchas marcas, muchas más. Lo que estamos haciendo aquí ... es eliminar algunas de estas marcas ".
Belmonte y su laboratorio idearon una solución inteligente para algunos de los problemas causados por los factores de Yamanaka. Sabían que cuando se activaban estos genes, la reprogramación de las células se realizaba de manera gradual: ciertos efectos ocurrían en diferentes momentos. Razonaron que si pudieras activar y desactivar los factores de Yamanaka, podrías detener el proceso antes de que las células regresaran a la pluripotencia.
Para que esto funcione, introdujeron algunos cambios genéticos en ratones de laboratorio. En estos ratones, esos cuatro genes pueden activarse o desactivarse fácilmente mediante un compuesto en el agua de los ratones. Luego realizaron el experimento en ciclos, con los factores activados durante dos días y luego desactivados durante cinco.
Lo probaron con dos tipos de ratones: algunos que tenían progeria, una condición genética de envejecimiento rápido que reduce su vida útil a 16 semanas más o menos; y algunos que envejecieron naturalmente hasta un año. Bajo el tratamiento, los ratones con progeria tendieron a vivir hasta 22 o 23 semanas (aproximadamente un 30 por ciento más de lo normal), y los ratones de edad natural mostraron una mayor resistencia a las lesiones musculares, las enfermedades metabólicas y otras características del envejecimiento.
"Realmente creemos que la regulación epigenética es uno de los principales impulsores del envejecimiento", dice Alejandro Ocampo, investigador asociado en el laboratorio de Belmonte y autor principal del estudio. "Debido al hecho de que es dinámico, tienes espacio y la posibilidad de no solo reducir la velocidad, sino también revertirlo a un estado más joven".
Pero agrega que el trabajo que han hecho hasta ahora se trata más de mitigar los efectos de la edad que de revertirlo. Para hacerlo, sería necesario llevar a los ratones viejos a un estado anterior, dice. "Ese experimento es mucho más complicado de lo que mostramos".
Si eso se pudiera hacer, el resultado podría ser muy importante.
“El envejecimiento es el principal factor de riesgo para la mayoría de las enfermedades que sufrimos. Si puede ralentizar o revertir el proceso de envejecimiento, puede tener un gran impacto en esas enfermedades ”, dice Ocampo. "Nuestro enfoque es más en la expansión de la salud, por lo que queremos extender el número de años que las personas están saludables".
Pero cuando los investigadores dejaron de administrar el tratamiento, los efectos desaparecieron rápidamente, señala Tom Rando, profesor de neurología en Stanford, quien propuso en 2012 que la reprogramación epigenética podría lograrse desacoplando el rejuvenecimiento de la desdiferenciación que conduce al cáncer y otros problemas. La investigación del Instituto Salk es importante, dice, porque aborda esa misma idea.
"En primer lugar, estoy impresionado con el estudio, no nos equivoquemos", dice Rando. "Realmente está dando el siguiente paso, desde el tipo de fenomenología que estábamos observando y los mecanismos que estábamos proponiendo, hasta una intervención real que apunta a la reprogramación para ver si se puede hacer eso".
En lugar de simplemente hacer la transición del mismo trabajo a humanos, el laboratorio de Belmonte está tratando de comprender los mecanismos por los cuales funciona el rejuvenecimiento. No puedes crear humanos transgénicos solo para administrar el tratamiento, como lo hicieron en ratones, por lo que están buscando formas de usar productos químicos para hacer algunas de las mismas cosas que hacen los factores de Yamanaka cuando son inducidos, pero aplicando el administración cíclica que desarrollaron en este estudio.
"Esto es solo el comienzo", dice Ocampo. "Estamos empezando a ver que podemos hacer esto, pero, por supuesto, se puede hacer de una manera mucho mejor cuando sabemos más sobre el proceso".
