Un sótano lleno de gusanos ilumina el enigma del envejecimiento humano
La “máquina de la longevidad”, en Barcelona, escanea decenas de miles de animales idénticos cada hora para intentar entender por qué unos viven mucho más que otros
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BARCELONA.- Una habitación subterránea en en esta ciudad custodia 35 escáneres de oficina metidos en cámaras refrigeradas, a pocos metros de la hoy soleada playa de la Barceloneta. El biólogo estadounidense Nicholas Stroustrup tiene la llave de la puerta de este extraño lugar, invadido por el estruendo de un potentísimo aire acondicionado. “¡Esta es la máquina de la longevidad!”, grita Stroustrup, para imponerse al ruido. El científico, nacido hace 39 años en Meyersville, abre cuidadosamente la tapa de uno de los aparatos de escaneado. Está lleno de cientos de gusanos. Bajo otra tapa aparecen otros cientos. En la sala, calcula, hay más de 20.000. Los más jóvenes no paran de moverse: exploran inquietos su entorno, desconocido para ellos. Es fácil sentir vértigo al contemplar a través del microscopio a los más viejos, ya inmóviles y arrugados, esperando la muerte. Esta insólita máquina, proclama Stroustrup, podría revelar los secretos del envejecimiento de los seres humanos.
El científico lanza una reflexión sorprendente: “Una persona puede morir a los 60 años, mientras que su hermano gemelo idéntico llega a los 90. En el envejecimiento hay mucha aleatoriedad, que no tiene nada que ver con la genética”. Sus gusanos, explica, no son tan diferentes a los humanos. Son animales diminutos, de apenas un milímetro de largo, con una cantidad irrisoria y exacta de células: 959, ni una más ni una menos, al margen de los óvulos y los espermatozoides. Una persona está compuesta por unos 30 millones de millones de células. Sin embargo, pese a su exiguo tamaño, estos gusanos tienen de todo: una boca, un ano, un sistema nervioso con 302 neuronas, piel, genes, músculos.
El biólogo compara el envejecimiento con “el juego de la ruleta” e intenta desvelar sus enigmáticas reglas. Su máquina de la longevidad escanea los gusanos cada hora, desde que nacen hasta que mueren. Normalmente viven unos 18 días, pero los científicos hacen experimentos de todo tipo para ver qué ocurre: les cambian la dieta, los estresan, les dan fármacos, modifican sus genes, los exponen a patógenos, suben o bajan la temperatura. Stroustrup hace memoria. Ha trabajado con “millones” de gusanos, pero recuerda algunos que vivieron 50 días, como si una persona alcanzase los 225 años. ¿Por qué aquellos gusanos vivieron tanto y sus hermanos idénticos no lo hicieron? No se sabe.
A Stroustrup se le ocurrió la idea de la máquina de la longevidad cuando era un estudiante de doctorado de 22 años en la Universidad de Harvard. Como no tenía dinero para sofisticados microscopios automatizados, se fue a una tienda y compró un escáner de oficina normal y corriente. Cuando escaneó por primera vez un gusano, se quedó pasmado con la resolución. Con una inversión ridícula, podía estudiar decenas de miles de animales a la vez.
Sus primeros resultados se publicaron en 2016 en la revista Nature, escaparate de la mejor ciencia mundial. Eran datos sorprendentes. Multitud de grupos de gusanos idénticos vivían más o menos en cada experimento, pero siempre mantenían un patrón: dentro de un mismo grupo, unos vivían más que otros. Había una aleatoriedad constante en el proceso de envejecimiento. El equipo de Stroustrup ha ido ahora más allá, investigando otro factor además de la longevidad: el tiempo que los gusanos mantienen un movimiento vigoroso. “Lo puedes ver en tus abuelos. A medida que la gente envejece, ya no se mueve tanto. De hecho, una persona suele pasar el 10% de su vida en silla de ruedas. Y esto también pasa en ratones y en gusanos. Parece que la pérdida de movilidad es un resultado universal del envejecimiento”, señala el biólogo.
Constelación de edades
La idea intuitiva es que los animales, también los humanos, tienen una edad biológica, distinta o no de su edad real. Una persona puede tener 70 años según su fecha de nacimiento, pero sus células podrían tener un estado más parecido a los 55. El experimento de Stroustrup sugiere otra cosa muy diferente. Los gusanos que mantienen un movimiento vigoroso durante más tiempo —un reflejo de una vida saludable— también viven más. Sin embargo, las diferencias estadísticas apuntan a que son dos variables independientes. Su estudio, publicado este jueves en la revista especializada PLOS Computational Biology, afirma que los gusanos tienen “al menos dos edades biológicas”: una que determina el fin del movimiento vigoroso y otra que marca el momento de la muerte. Stroustrup intuye que, en realidad, hay “una constelación de edades biológicas”, según se mire una parte del cuerpo u otra.
¿La longevidad de un gusano puede realmente revelar las claves del envejecimiento humano? Stroustrup responde con sorna con otra pregunta: “¿La investigación del envejecimiento en los propios humanos puede revelar los secretos del envejecimiento humano?”. Repetir sus experimentos en personas, argumenta, requeriría décadas. O incluso siglos. El enfoque actual es buscar otras variables que estén fuertemente correlacionadas con el envejecimiento, como el llamado reloj epigenético, unas marcas químicas en el ADN que se utilizan para medir la edad biológica. Si un fármaco administrado a una persona provoca un efecto en este reloj epigenético, se podría asumir que también habrá un efecto en el envejecimiento, pero para confirmarlo habría que esperar décadas. El nuevo estudio de Stroustrup sugiere que no es tan sencillo. Si hay multitud de edades biológicas, uno de estos indicadores puede sugerir una mayor juventud, al mismo tiempo que otro denota vejez. Muchas empresas venden ya estas controvertidas pruebas para medir la edad biológica.
Los gusanos empleados por Stroustrup pertenecen a la especie Caenorhabditis elegans, ya protagonista de experimentos que han ganado tres premios Nobel: dos de Medicina (2002 y 2006) y uno de Química (2008). El primero de ellos fue para Sydney Brenner, el biólogo sudafricano que en la década de 1960 apostó por investigar en estos gusanos la función del ADN. “La genética resulta ser la ciencia maestra de la biología. De hecho, es la única ciencia y todo lo demás son, simplemente, formas de llegar a entender lo que hacen los genes”, afirmó Brenner en sus memorias. En el laboratorio de Stroustrup, la biotecnóloga india Natasha Oswal y la neurocientífica española Andrea del Carmen inactivan genes de los gusanos en el sótano de Barcelona. Del Carmen recuerda que otros laboratorios han logrado que sus gusanos vivan 10 veces más con una única mutación. “La longevidad es muy maleable”, subraya.
El bioquímico Carlos López Otín, experto en envejecimiento de la Universidad de Oviedo, destaca que el nuevo experimento de Stroustrup muestra “una correlación negativa” entre el periodo de movimiento vigoroso de los gusanos y la duración del periodo posterior. “Es decir, los animales con una vida saludable prolongada serían doblemente afortunados, al vivir una fase de decadencia funcional final más breve”, señala. “Quiero pensar que estos resultados avalarían la debatida existencia de un límite biológico máximo en la esperanza de vida de las distintas especies y que, en este caso concreto, ni siquiera los gusanos más saludables y vigorosos lo sobrepasarían”, razona el investigador español.
Más investigaciones
López Otín, que no ha participado en este estudio, advierte de que hacen falta más investigaciones sobre los mecanismos moleculares involucrados, para confirmar que los resultados en gusanos se pueden extrapolar a los humanos. “Será entonces cuando este artículo, y parafraseando libremente a John Steinbeck [autor de la novela De ratones y hombres], se convertirá de pleno derecho en una verdadera historia De gusanos y hombres”, prosigue López Otín.
La hematóloga italiana Carolina Florian aplaude el nuevo trabajo y recalca que el envejecimiento es un proceso con una gran complejidad. “No todos envejecemos al mismo ritmo y las células y los tejidos de nuestro cuerpo pueden incluso envejecer a diferentes velocidades”, explica Florian, del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, en Hospitalet de Llobregat (Barcelona). “Dada la complejidad del envejecimiento y las dificultades, incluso, para definir con precisión cuándo son viejos una célula, un tejido o un organismo, es muy fácil tropezarse con factores de confusión”, continúa. “Precisamente por esta razón, este estudio en gusanos tiene implicaciones realmente importantes para nuestra comprensión actual de cómo los biomarcadores pueden predecir el envejecimiento humano”, celebra.
Florian anima a la comunidad científica a perseverar y a desarrollar innovadores experimentos que destapen los auténticos mecanismos del envejecimiento. “Ya somos plenamente conscientes de que el envejecimiento es un proceso biológico y de que es posible tratarlo para extender la duración de la vida”, sentencia.
Por Manuel Ansede
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