¿Qué tal si fuera posible detener el reloj biológico o, por lo menos, reconfigurarlo? Eso es justo lo que hizo un equipo de investigadores de la Universidad de California, en San Diego, Estados Unidos, cuando secuestró una vía genética que interviene en el envejecimiento celular y logró aumentar la longevidad en más de 80 por ciento.
El envejecimiento es un proceso inevitable para todos los seres vivos. Sin embargo, algunos científicos opinan que la vejez es una enfermedad que podemos tratar o, al menos, retrasar.
Y es que hay muchos factores que intervienen en el envejecimiento. Algunos son ambientales, ciertamente (como tabaquismo, dieta y contaminación). Pero otros están profundamente arraigados en los procesos programados en nuestras células.
Cada célula es como una pequeña fábrica molecular que lleva a cabo los procesos esenciales para la supervivencia del cuerpo. Sin embargo, esas reacciones químicas producen desechos peligrosos que se acumulan a lo largo de los años y dañan tanto nuestro ADN como otras estructuras celulares.
A la larga, las células dañadas pueden conducir a enfermedades inflamatorias o incluso transformarse en células cancerosas. Y, a consecuencia de eso, nuestros cuerpos han desarrollado mecanismos que inactivan las células dañadas antes de que puedan causarnos problemas.
“Muchos componentes de señalización interactúan entre sí para controlar la dinámica celular y los procesos asociados con el envejecimiento”, explica a Newsweek el Dr. Howard Salis, profesor asociado de ingeniería química y biológica en la Universidad Estatal de Pensilvania, Estados Unidos. “Sin embargo, la biología sintética proporciona algoritmos de diseño y técnicas de ingeniería genómica para crear nuevos circuitos genéticos y reconfigurar la dinámica celular, a fin de evitar el ‘compromiso’ con los procesos de envejecimiento”.
Para el estudio, publicado el 27 de abril en la revista Science, el equipo de investigación de la Universidad de California en San Diego —bajo la dirección del investigador postdoctoral Zhen Zhou— optó por trabajar con células de levadura para modelar el proceso de envejecimiento.
“El circuito genético natural de las levaduras conduce a que esas células se comprometan con los estados asociados al envejecimiento. [En otras palabras], se vuelven células envejecidas”, precisa Salis.
Lo que hizo el estudio fue demostrar que “es posible introducir en las levaduras nuevos circuitos creados con ingeniería genética, y así impedir que esas células se comprometan con el envejecimiento durante un periodo relativamente prolongado”, añade el profesor.
El envejecimiento de las células de levadura se controla mediante un interruptor genético que fragmenta la maquinaria proteica de la célula o interrumpe el funcionamiento de sus mitocondrias, las estructuras que producen la energía de la célula. Si bien cualquiera de estos dos mecanismos conduce a la muerte celular, la “vía de deterioro” utilizada es completamente aleatoria.
Hay dos moléculas que controlan el interruptor genético que actúa sobre estas vías: una propicia el deterioro de la maquinaria proteica celular y la otra interviene en el funcionamiento de la mitocondria.
En una célula normal, cada una de estas moléculas reprime la expresión de la otra; es decir, la presencia de una molécula impide la producción de la otra. En consecuencia, conforme aumenta la concentración de una molécula, la concentración de la otra se reduce hasta que la célula se ve obligada a “comprometerse” con una de las vías de deterioro.
Ahora bien, para el estudio, Zhou y sus colaboradores crearon un nuevo circuito genético que permite que los niveles de las dos moléculas aumenten simultáneamente, impidiendo que la célula se comprometa con alguna de las dos vías asociadas con la edad.
El resultado fue que las células modificadas con ingeniería genética vivieron hasta 82 por ciento más tiempo que las células no modificadas, demostrando así un claro incremento en la longevidad.
Aun cuando el estudio se basó en un minúsculo hongo unicelular comúnmente utilizado para hacer pan, los hallazgos aportan evidencias interesantes de un concepto que podría aplicarse a las células humanas. Salis resalta la importancia del estudio en un artículo de perspectiva publicado en la misma edición de Science.
“Muchas de las vías celulares de la levadura están presentes también en las células humanas”, escribió Salis. “Aun cuando es indiscutible que las células humanas disponen de más vías con circuitos de retroalimentación interconectados, lo importante [de este estudio] es que plantea la posibilidad de aplicar la misma técnica, o una similar, para estudiar y modificar las vías de ambos organismos”.
Salis prosiguió en estos términos: “Las células humanas contienen circuitos genéticos naturales similares, aunque más complejos, los cuales hacen que [las células] se comprometan con los estados asociados al envejecimiento. Esto significa que sería posible reconfigurar esos circuitos genéticos naturales de la misma manera, a fin de retrasar el envejecimiento”.
Aun cuando esa forma de reprogramación celular no es un remedio rápido para corregir el envejecimiento y alcanzar la inmortalidad, bien podría utilizarse para demorar el inicio de las enfermedades asociadas con la edad.
“Un objetivo factible sería ayudar a los individuos sanos a reducir el riesgo y la morbilidad del cáncer, la diabetes tipo 2 y otras patologías secundarias a la edad y, de ese modo, lograr una longevidad uniformemente mayor”, propuso Salis.
El profesor concluyó que los investigadores del estudio “demostraron una metodología que permite entender y controlar el envejecimiento celular… identificando las vías de la dinámica natural que podrían modificarse para retrasar el envejecimiento y propiciar la conservación de los estados celulares saludables”. N
(Publicado en cooperación con Newsweek. Published in cooperation with Newsweek).
