Huella genética: crean un reloj biológico capaz de estimar la supervivencia de una persona
Un estudio de Harvard publicado en Nature analizó más de 11.000 muestras de tejidos y desarrolló relojes moleculares capaces de estimar la edad biológica y la supervivencia esperada
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LA NACION
Dos personas pueden haber nacido el mismo día y a la misma hora, tener exactamente la misma edad y, sin embargo, estar envejeciendo a ritmos muy distintos. Mientras una conserva funciones celulares propias de alguien más joven, la otra acumula cambios moleculares asociados con el paso del tiempo. Comprender esas diferencias fue durante años uno de los principales desafíos de la biología del envejecimiento.
Ahora, un equipo internacional de investigadores identificó una serie de señales genéticas comunes que aparecen con el paso de los años en diferentes especies de mamíferos, incluidos los seres humanos. El hallazgo permitió desarrollar nuevos relojes moleculares capaces de estimar no solo la edad biológica de un organismo, sino también su expectativa de supervivencia.
El estudio, denominado “Rasgos transcriptómicos universales del envejecimiento y la mortalidad en mamíferos”, fue realizado por un grupo de científicos liderado por Alexander Tyshkovskiy y Vadim N. Gladyshev, de la Facultad de Medicina de Harvard y del Brigham and Women’s Hospital de Boston, y fue publicado en la revista científica Nature.
Para llevar adelante la investigación, los científicos analizaron más de 11.000 transcriptomas, es decir, perfiles de expresión genética obtenidos a partir de más de 25 tipos de tejidos de humanos, ratones, ratas y macacos. El objetivo fue detectar patrones compartidos de envejecimiento entre especies distintas.
Los transcriptomas representan el conjunto completo de moléculas de ARN producidas por los genes activos de una célula. Su estudio permite saber qué genes están funcionando en determinado momento y cuáles han reducido o modificado su actividad.
A partir de ese análisis masivo, los investigadores descubrieron que el envejecimiento deja una marca biológica sorprendentemente similar en tejidos y organismos muy diferentes entre sí.
“Descubrimos que la mayoría de los tipos celulares comparten estos cambios moleculares conservados a medida que envejecen, pese a tener orígenes y funciones muy diferentes”, afirmó Tyshkovskiy al presentar los resultados.
Según el trabajo, algunos grupos de genes aumentan de actividad de manera sistemática con el paso de los años. Entre ellos aparecen los vinculados con la inflamación, la senescencia celular y la apoptosis, el proceso mediante el cual las células activan mecanismos de muerte programada.
La senescencia es un fenómeno por el cual las células dejan de dividirse y pierden gradualmente parte de sus funciones. Aunque constituye un mecanismo de protección frente a ciertos daños biológicos, su acumulación se relaciona con el deterioro que acompaña al envejecimiento.
En sentido contrario, los investigadores observaron una disminución de la actividad de genes asociados con la reparación de tejidos, la diferenciación celular y la producción de la matriz extracelular, la estructura que sirve de soporte a órganos y tejidos.
Los resultados sugieren que estos cambios no son exclusivos de una especie ni de un órgano en particular. Por el contrario, se repiten en distintos tejidos y mamíferos, lo que llevó a los autores a plantear la existencia de rasgos transcriptómicos universales del envejecimiento.
Sobre esa base, el equipo desarrolló nuevos relojes biológicos capaces de medir la edad molecular de un organismo a partir de la actividad de sus genes.
Los autores explicaron que estos relojes transcriptómicos permiten estimar la edad cronológica y también predecir la mortalidad esperada con una precisión comparable a la de los denominados relojes epigenéticos de segunda generación, considerados actualmente una de las herramientas más avanzadas para estudiar los procesos de envejecimiento.
“Los mismos cambios en la expresión genética también permitieron predecir el tiempo de supervivencia de las personas”, señaló Tyshkovskiy.
Los relojes epigenéticos tradicionales se basan en el análisis de cambios químicos que se producen sobre el ADN sin modificar su secuencia genética. Entre otras aplicaciones, permiten estimar la edad biológica de una persona y estudiar factores asociados con la longevidad.
Sin embargo, los autores sostienen que los relojes transcriptómicos presentan una ventaja adicional: reflejan directamente la actividad de genes específicos y, por lo tanto, ofrecen una información biológica más fácil de interpretar.
“Estos relojes transcriptómicos brindan una herramienta para evaluar la edad biológica en distintos tejidos y especies”, indicó el investigador de Harvard.
Esa característica podría resultar especialmente útil para evaluar tratamientos destinados a retrasar el envejecimiento o aumentar la expectativa de vida.
De acuerdo con los autores, los patrones identificados cambiaron en respuesta a intervenciones conocidas por modificar la longevidad en modelos experimentales, como la restricción calórica. También respondieron a enfermedades crónicas y a situaciones de estrés celular, entre ellas la exposición a radiación y el envejecimiento de células cultivadas en laboratorio.
Los investigadores consideran que estas observaciones podrían acelerar el desarrollo de herramientas capaces de medir de manera más precisa el impacto biológico de futuras terapias destinadas a prolongar la vida.
Aun así, el trabajo no responde todas las preguntas.
En un artículo de análisis publicado también en Nature, João Pedro de Magalhães, biólogo de la Universidad de Birmingham, señaló que los marcadores identificados por el estudio “podrían ayudar a los investigadores a determinar con mayor precisión qué procesos biológicos son modificados por distintos tratamientos o enfermedades”.
Sin embargo, el especialista advirtió que todavía queda un interrogante central por resolver: determinar si las señales moleculares detectadas constituyen una causa fundamental del envejecimiento o si son simplemente una consecuencia de ese proceso.
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