En un estudio sobre lombrices intestinales, los científicos descubrieron una causa directa del envejecimiento y quizá una forma de retrasarlo.
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POR MONIQUE BROUILLETTE.
Nuestro genoma, le dirá cualquier genetista, puede ser un lugar caótico. Además de contener las instrucciones necesarias para la vida, nuestro ADN también alberga montones de fragmentos genéticos móviles que pueden cobrar vida espontáneamente, hacer copias de sí mismos y saltar dentro y fuera del ADN, causando estragos en nuestros genes.
Estos elementos, llamados transposones o «genes saltarines», surgen de la nada como espíritus animados del ADN. A veces se insertan en genes necesarios, pero sus inserciones erróneas pueden causar cánceres, enfermedades y muerte celular. Y lo que es más, hay montones de ellos: los científicos calculan que casi la mitad (el 47%) de nuestro ADN son transposones.
La única razón por la que nuestras células pueden funcionar sin sucumbir al caos y al daño de estos merodeadores móviles es porque el genoma puede silenciarlos. Durante la mayor parte de nuestra vida adulta, estos elementos permanecen encerrados en nuestros cromosomas, en una región hermética e inaccesible llamada heterocromatina. Gracias a este mecanismo, el cáncer sigue siendo relativamente infrecuente y nuestras células funcionan sin problemas durante la mayor parte de nuestra vida.
Pero en los últimos años, los científicos han aprendido que los transposones no permanecen necesariamente en silencio. En experimentos con levaduras, moscas de la fruta, ratones e incluso humanos, han observado un aumento de la actividad que se produce con la edad. «En los últimos diez años se ha establecido como algo que ocurre durante el envejecimiento natural», explica a Popular Mechanics John Sedivy, biólogo del envejecimiento de la Universidad de Brown. Pero, dice, los resultados hasta ahora han sido correlativos. «Nadie ha hecho aún el experimento asesino que demuestre qué ocurre si prevenimos esto y si afectará al envejecimiento», afirma.
Ahora, una nueva investigación publicada en Nature Communications nos acerca un poco más a demostrar esta conexión. Investigadores húngaros silenciaron varias familias de transposones en el gusano redondo Caenorhabditis elegans (C. elegans) y observaron un aumento significativo de la esperanza de vida.
El ascáride posee un genoma compacto, del que una pequeña parte (el 12%) son transposones. Los investigadores identificaron qué familias de transposones se volvían más activas con la edad. A continuación, desarrollaron nuevas herramientas moleculares para bloquearlos. El bloqueo simultáneo de varios genes planteó un reto técnico importante, ya que muchas herramientas sólo se dirigen a un gen a la vez.
El bloqueo de los transposones dio lugar a una prolongación significativa de la vida útil de entre uno y cuatro días. La vida media de un gusano es de unos 21 días, por lo que este aumento representa entre un 5 y un 15 por ciento. Cuando los investigadores bloqueaban más de una familia de transposones a la vez, el efecto era aditivo, lo que confería aún más días preciosos a la diminuta existencia del gusano.
«Fue una intervención enorme», dijo a Popular Mechanics Tibor Vellai, investigador del envejecimiento en la Universidad Eötvös Loránd de Hungría y autor principal del estudio. «El artículo demuestra que el envejecimiento está regulado por factores genéticos, no sólo por el azar», afirma.
¿Es posible la inmortalidad?
Durante décadas, los científicos han buscado los secretos genéticos del envejecimiento en organismos vivos que parecen inmortales. La medusa inmortal Turritopsis dohrnii puede invertir su ciclo vital cuando sufre algún daño. Cuando la adversidad golpea, da marcha atrás al reloj, transformándose de medusa adulta madura a pólipo o juvenil. El pólipo puede reproducirse asexualmente, engendrando copias genéticamente idénticas del adulto dañado. En un proceso que parece inmortal, se pasa la vida naciendo y renaciendo a la deriva por el Mediterráneo.
La hidra es otro aspirante a la inmortalidad. La hidra, una criatura marina relativamente sencilla parecida a un pólipo, tiene como reclamo para la vida eterna sus células madre, que tienen la capacidad de autorrenovarse infinitamente. Si una parte de la hidra se pierde o se daña, las células madre vuelven a hacer crecer la parte del cuerpo que falta, dejándola como nueva.
the turritopsis dohrnii immortal jellyfish. La medusa inmortal. DR. KAREN J. OSBORN, CC0, VIA WIKIMEDIA COMMONS
Los científicos también clasifican ciertos tipos de células como inmortales. Las células cancerosas son una de ellas. Desafían las señales biológicas convencionales que las instan a dejar de dividirse. Incluso ante daños genéticos, estas células incontroladas continúan su proliferación y provocan el crecimiento descontrolado de tumores.
Durante años, Vellai y sus colegas han examinado sistemáticamente estos sistemas inmortales en busca de pistas genéticas. En 2015, hicieron un descubrimiento fundamental al reconocer un rasgo genético compartido entre estos seres inmortales: un conjunto de genes activos responsables de detener los transposones llamado sistema Piwi-piRNA. Observaron estos genes en acción en células cancerosas, células de la línea germinal en división perpetua, medusas inmortales, hidras de agua dulce regenerativas y especies de murciélagos longevos.
En su último trabajo, Vellai y su equipo imitaron este sistema y demostraron un efecto directo en la prolongación de la vida útil del ascáride. Según Vellai, el experimento es fundamental en este campo, ya que demuestra que la actividad de los transposones es una causa, y no sólo una consecuencia, del envejecimiento.
“Si estamos en lo cierto, la esperanza de vida humana puede alargarse drásticamente.”
La inestabilidad genómica es un rasgo distintivo del envejecimiento. A medida que envejecemos, nuestro ADN acumula un incesante aluvión de mutaciones que alteran su correcto funcionamiento. En algunos casos, este daño genético llega a ser tan grave que las células afectadas entran en un estado de senescencia. Las células senescentes detienen su replicación, liberan señales perjudiciales y causan daños a las células vecinas, exacerbando el proceso de envejecimiento.
Este ciclo precario ha llevado a los científicos a preguntarse si la actividad de los transposones es una mera consecuencia de la inestabilidad o un factor activo. Pero al demostrar su efecto directo sobre la esperanza de vida, la investigación de Vellai aporta pruebas convincentes de que los transposones no son meros espectadores, sino actores fundamentales.
«Si estamos en lo cierto, la esperanza de vida humana puede prolongarse drásticamente», afirma.
¿Está al alcance de la mano el tratamiento del envejecimiento?
Ahora, la carrera por entender exactamente cómo los transposones aceleran el envejecimiento está en marcha. Los científicos han observado que al menos algunos grupos de transposones activan el sistema inmunitario innato, lo que provoca un aumento de la inflamación, un conocido factor de envejecimiento. Según Vera Gorbunova, profesora de biología de la Universidad de Rochester, existe un término para describir este fenómeno llamado «inflammaging».
En 2019, Gorbunova y su colega Sedivy publicaron dos artículos que demostraban este vínculo. En el primero, descubrieron que durante la senescencia celular (el envejecimiento de las células), ciertos transposones, como LINE-1, se activan y desencadenan una respuesta de interferón. Esta respuesta interviene en la secreción de factores que contribuyen a la inflamación relacionada con el envejecimiento.
En el segundo artículo, demostraron que la inhibición de la replicación de los transposones LINE-1 mejoraba la salud y la esperanza de vida de los ratones envejecidos. Esta investigación se suma a las pruebas de que el control de la actividad de los transposones puede ofrecer una forma de mitigar los problemas de salud relacionados con la edad reduciendo la inflamación crónica.
En respuesta a este creciente conocimiento, numerosos científicos y empresas están buscando métodos para suprimir estos elementos genéticos. Entre estas empresas, Roam Therapeutics, de Boston, está adoptando un enfoque innovador para atacar largos tramos de ADN no codificante repletos de transposones y desarrollar fármacos que combatan las enfermedades autoinmunes. Por su parte, la empresa de Sedivy, Transposon Therapeutics, se centra en el desarrollo de inhibidores dirigidos específicamente a mediadores de la actividad de los transposones. Sus investigaciones se extienden a diversas enfermedades neurodegenerativas, como la ELA.
Este creciente interés por la inhibición de transposones ofrece nuevas vías para posibles intervenciones que mitiguen los efectos del envejecimiento y las dolencias relacionadas con la edad.
«Es imaginable que pronto se pueda bloquear el proceso de envejecimiento humano con factores farmacológicos», afirma Vellai.
Para conocer sobre qué son los trasposones, puedes ingresar a este Link: https://www.lifeder.com/transposones/