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“Potencial tremendo”: un estudio científico abre la puerta a soluciones terapéuticas para enfermedades asociadas a la edad
Los investigadores idearon una enzima que revierte la acumulación de compuestos que conducen a algunas patologías en la vejez
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NUEVA YORK.– El mismo proceso químico que vuelve dorado y marrón un pastel al hornearse trabaja en el envejecimiento de las células del cuerpo humano. Durante décadas, los tejidos, horneándose constantemente a 37 grados Celsius, acumulan lentamente compuestos llamados productos finales de glicación avanzada –o AGE por sus siglás en inglés– a medida que los azúcares interactúan con las proteínas y las grasas en el torrente sanguíneo. La acumulación de AGE es un sello distintivo del proceso de envejecimiento, haciendo que tejidos como el colágeno se vuelvan pegajosos y rígidos y causando una inflamación que puede derivar en enfermedades cardíacas, daños oculares, enfermedades renales y diabetes.
Los investigadores intentaron sin éxito desarrollar medicamentos que puedan evitar la formación de productos AGE. Pero un nuevo estudio, publicado el 16 de julio en la revista Nature Communications, describe un enfoque diferente: los científicos crearon una enzima que limpia uno de los AGE más comunes del tejido humano, ayudando a retroceder el reloj incluso después de que los compuestos del envejecimiento se hayan asentado en el cuerpo. Esta limpieza puede colaborar en la reparación tisular y tiene el potencial de permitir que las células actúen como si fueran más jóvenes.
“Es un pequeño paso en esta dirección más amplia, porque el envejecimiento es muy complicado”, dijo Aaron Cravens, fundador y director ejecutivo de Revel Pharmaceuticals, que desarrolló la nueva enzima, y autor principal del estudio. “Creo que es la primera vez que alguien demostró a nivel estructural que realmente se pueden revertir algunos de estos cambios”, continuó.
Muchos esfuerzos para desarrollar tratamientos para aspectos del envejecimiento se centraron en las células, que pierden gradualmente la capacidad de repararse a sí mismas y dividirse correctamente. Se prestó menos atención al envejecimiento de las estructuras tisulares de vida más larga, como el colágeno, que tiene una vida media de unos 15 años.
Los científicos fueron conscientes de los productos finales de glicación avanzada y su papel en el envejecimiento durante décadas. “Se acumulan en las proteínas de los tejidos como el óxido”, sostuvo John Baynes, un bioquímico jubilado que no participó en el estudio, pero que dedicó su carrera a investigar los AGE en la Facultad de Medicina Floyd de la Universidad de Carolina del Sur.
Pero los investigadores no tuvieron “absolutamente ningún éxito” al intentar crear fármacos para inhibir las reacciones químicas que producen los AGE, señaló.
El nuevo hallazgo fue “una especie de proeza de las técnicas bioquímicas y de biología molecular modernas –añadió Baynes–. Demostrar que esa maldita cosa funcionaba en proteínas reales aisladas de tejido real es un trabajo realmente excelente”.
Hipótesis
El estudio de Cravens y sus colegas comenzó con una hipótesis: dado que todo tejido humano puede reciclarse en la biosfera después de la muerte, debe haber una forma natural de disolver estos compuestos, a pesar de que son extremadamente duraderos. Para identificar ese proceso, buscaron en las enzimas dentro de los microbios los agentes de la descomposición.
El equipo utilizó un software de inteligencia artificial para analizar las secuencias de ADN de más de 50.000 microbios y calcular las estructuras enzimáticas que crearía cada código genético. Luego, redujeron los resultados a varios candidatos que parecían capaces de escindir los AGE del tejido humano.
Finalmente encontraron uno y luego lo diseñaron para que fuera más eficiente en su tarea. Después de varios ciclos de evolución dirigida, la enzima novedosa, llamada CMLase, se volvió muy buena eliminando los AGE de las muestras de tejido humano.
“En el caso más extremo, tomamos piel humana de 70 años y devolvimos los niveles a los de una persona de 30 años”, ejemplificó Cravens.
Los investigadores planean comenzar a probar su enzima para el tratamiento de enfermedades oculares, incluidas varias asociadas con la diabetes, que se desarrollan cuando los AGE se acumulan en los tejidos de la retina y el cristalino. En teoría, apuntó Cravens, la CMLase podría aplicarse periódicamente o incluso una sola vez para eliminar la acumulación inflamatoria que subyace a estas afecciones.
“Estaba bastante emocionado con este artículo”, afirmó Michael C. Jewett, un bioingeniero de la Universidad de Stanford que no participó en el estudio. “Todavía no es una solución clínica, pero esta prueba de concepto abre la puerta a posibles nuevas soluciones terapéuticas para la longevidad”, añadió.
Si el enfoque funciona en un entorno clínico, tiene el potencial de aplicarse a muchas afecciones relacionadas con los AGE, por ejemplo, mejorando la elasticidad del colágeno en la piel o restaurando la función renal o cardiovascular.
“Este estudio fue una clase magistral sobre cómo diseñar una enzima –dijo Jewett–. Creo que hay un potencial tremendo e inexplorado en esta clase de proteínas para abordar numerosas enfermedades humanas”.
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