El rejuvenecimiento celular revierte el envejecimiento en ratones sin dejar secuelas

Envejecer conlleva, tarde o temprano, ciertos efectos secundarios no deseados, desde huesos frágiles y músculos más débiles hasta un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares y cáncer. Por eso, la ciencia lleva años tratando de luchar contra las consecuencias de la edad.

Ya en 2016, un equipo internacional liderado por el investigador español Juan Carlos Izpisúa Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk de Estudios Biológicos (EE UU), logró revertir el envejecimiento en ratones con progeria, una enfermedad que provoca envejecimiento prematuro. Además, con la misma técnica redujeron los efectos de la edad en los órganos de roedores sanos.

Los autores afirman que pueden restituir «de forma segura y eficaz» el proceso de envejecimiento en ratones de mediana y avanzada edad, al restablecer parcialmente sus células a estados más juveniles

Ahora, el mismo grupo de científicos, en colaboración con la empresa de biotecnología Genentech, afirman que pueden restituir «de forma segura y eficaz» el proceso de envejecimiento en ratones de mediana y avanzada edad, al restablecer parcialmente sus células a estados más juveniles.

«Después de nuestro estudio inicial, varios otros laboratorios de todo el mundo han utilizado el mismo enfoque para demostrar la mejora en la regeneración de diferentes tejidos en ratones y el rejuvenecimiento de las células humanas», explica a SINC Izpisúa, coautor del estudio publicado hoy en Nature Aging, quién se muestra encantando de poder utilizar este método a lo largo de la vida de los animales.

«Además de abordar las repercusiones relacionadas con el envejecimiento, este nuevo enfoque proporciona una nueva herramienta para restaurar la salud de los tejidos y el organismo, mejorando la función y la capacidad de recuperación de las células en diferentes situaciones de enfermedad, como las patologías neurodegenerativas», indica.

El largo camino contra el envejecimiento

A medida que los organismos envejecen, no solo cambian su aspecto exterior y su salud: cada célula de su cuerpo lleva un reloj molecular que registra el paso del tiempo. Las células aisladas de personas o animales de edad avanzada presentan patrones diferentes de sustancias químicas a lo largo de su ADN –llamadas marcadores epigenéticos– en comparación con las de personas o animales más jóvenes.

La adición a las células de una mezcla de cuatro moléculas de reprogramación –Oct4, Sox2, Klf4 y cMyc, también conocidas como factores Yamanaka– puede restablecer estas marcas epigenéticas a sus patrones originales. De esta forma, los especialistas pueden convertir células adultas, desde el punto de vista del desarrollo, en células madre.

Además de abordar el envejecimiento, este enfoque proporciona una nueva herramienta para restaurar la salud de los tejidos y el organismo, mejorando la función y la capacidad de recuperación de las células en diferentes enfermedades

Juan Carlos Izpisúa Belmonte

Esto fue lo que hizo el grupo de Izpisúa en 2016, cuando por primera vez reveló que podían utilizar los factores Yamanaka para contrarrestar los signos del envejecimiento y aumentar la vida en ratones con progeria. Más recientemente, el equipo descubrió que, incluso en ratones jóvenes, estos factores pueden acelerar la regeneración muscular.

«Encontrar nuevas formas de detener o incluso revertir estos cambios podría identificar nuevas formas de prolongar el envejecimiento saludable, o tratar ciertas enfermedades relacionadas con el paso del tiempo. Este tratamiento ha sido capaz de modificar estos cambios epigenéticos del ADN de los ratones ancianos, en efecto, rebobinando sus relojes epigenéticos. Queda por determinar si se observarían efectos similares en las células humanas y si esto prolongaría la vida útil», declara Neil Mabbott, investigador independiente de la Universidad de Edimburgo, al Science Media Centre (SMC).

Sin secuelas para la salud de los roedores

En el nuevo estudio, el equipo probó variaciones de la terapia de rejuvenecimiento celular en animales sanos a medida que envejecían. Un grupo de ratones recibió dosis regulares de los factores Yamanaka desde los 15 hasta los 22 meses, aproximadamente el equivalente a la edad de 50 a 70 años en los humanos.

Otro grupo fue tratado desde los 12 hasta los 22 meses, es decir, de 35 a 70 años en los humanos. Y un tercer grupo fue tratado solo durante un mes a los 25 meses, similar a los 80 años en humanos.

«Nuestro objetivo fue establecer que el uso de estas técnicas durante un período de tiempo más largo es seguro», subraya Pradeep Reddy, científico del Salk y coprimer autor del nuevo trabajo, «y de hecho, no observamos ningún efecto negativo en la salud, el comportamiento o el peso corporal de estos animales».

Los investigadores no observaron ningún efecto negativo en la salud, el comportamiento o el peso corporal de estos roedores

En comparación con los animales de control, no hubo alteraciones de las células sanguíneas ni cambios neurológicos en los ratones que habían recibido estos factores. Además, los investigadores no encontraron cánceres en ninguno de los grupos de roedores.

Es más, al observar los signos normales de envejecimiento en los animales que se habían sometido al tratamiento, descubrieron que los ratones se parecían a los más jóvenes. «Tanto en los riñones como en la piel, la epigenética de los animales tratados se asemejaba más a los patrones observados en los ejemplares más jóvenes», señalan.

Necesarias más investigaciones

De la misma manera, las células de la piel de los animales tratados tenían una mayor capacidad de proliferación y eran menos propensas a formar cicatrices permanentes cuando se lesionaban, en contra de lo que sucede en los más viejos. Además, las moléculas metabólicas de la sangre de los roedores sometidos al tratamiento no mostraron los cambios normales relacionados con la edad.

Eso sí, esta ‘juventud’ se observó en los animales tratados durante siete o diez meses, no en los que solo llevaban un mes. Es más, cuando se analizaron a mitad del tratamiento, los efectos aún no eran tan evidentes. Según los autores, «esto sugiere que el tratamiento no se limita a detener el envejecimiento, sino que lo hace retroceder activamente, aunque se necesitan más estudios para diferenciar ambas cosas».

El equipo planea futuras investigaciones para analizar cómo cambian las moléculas y los genes específicos con el tratamiento a largo plazo de los factores Yamanaka

«Aún debemos comprender plenamente el mecanismo de acción. Habrá que realizar trabajos adicionales para evaluar los cambios en los tejidos utilizando enfoques avanzados como el de la célula única. Además, hay que desarrollar la forma correcta de administrar los factores e identificar otras dianas farmacológicas que puedan inducir la reprogramación parcial de forma segura y eficaz en humanos», apunta Reddy a SINC.

Por ello, el equipo está planeando futuras investigaciones para analizar cómo cambian las moléculas y los genes específicos con el tratamiento a largo plazo de los factores Yamanaka. También están desarrollando nuevas formas de administrar los factores.

«Queremos devolver la capacidad de recuperación y la función a las células envejecidas para que sean más resistentes al estrés, las lesiones y las enfermedades. Y este estudio demuestra que, al menos en ratones, existe un camino para conseguirlo», concluye.

Este artículo fue publicado originalmente en Agencia Sinc.