“No se detiene nunca la caída
Yo me desangro, no el cristal. El rito
De decantar la arena es infinito
Y con la arena se nos va la vida.”

Fragmento del poema “El reloj de arena” de Jorge Luis Borges.

 

En el año 2013, Steve Horvath, matemático de origen alemán e investigador científico en genética y bioinformática de la Universidad de Los Ángeles (UCLA) realizó un hallazgo de enorme magnitud, uno que, desde mi punto de vista, marca un antes y un después en el mundo de la ciencia. Permítanme que los lleve de a poco en la explicación de dos cuestiones: de qué se trata el hallazgo y por qué es tan relevante.

Una copita de genética para entrar en calor.

En los recuerdos de pasadas clases de biología, queda seguramente algún resabio de algunos conceptos básicos de genética. Intentemos retomarlos. Todos los seres vivos de los que tenemos conocimiento están “construidos” a partir de su material genético, el cual está compuesto por cadenas de nucleótidos, conformando lo que conocemos como ADN. La totalidad del ADN que permite generar un organismo es lo que se da en llamar genoma.

Dentro de cada una de nuestras células (excepto en óvulos y espermatozoides) se encuentra toda la información genética para crearnos. Salvo ante mutaciones eventuales y puntuales, el genoma de un individuo es el mismo a lo largo de toda la vida. Sin embargo, a pesar de esto, existe una interfaz en la que el genoma se ve, en cierta medida, influido por el ambiente. Esta interfaz se denomina epigenoma (“por arriba del genoma”) y, a diferencia del genoma, es muy cambiante y dinámico.

Explicar qué es el epigenoma resulta un tanto complejo. Podría decirse que se trata de ciertas “marcas” moleculares que se posicionan por sobre algunas zonas del ADN y, de algún modo, modifican su “lectura” o, más correctamente, su expresión.

Cuando compramos un libro nuevo, uno de esos que viene sellado con una cubierta de plástico, podríamos suponer que está en un estado impoluto, absolutamente impecable. Sin embargo, apenas le sacamos la cubierta y lo abrimos, ese mismo libro que estaba intacto, empieza poco a poco, a acumular ciertas señales de uso. Las páginas comienzan a arrugarse y deteriorarse. Subrayamos pasajes, hacemos anotaciones, doblamos la punta de una hoja para recordar donde habíamos dejado la última lectura, e incluso podríamos resquebrajar alguna página inintencionadamente.

En esta pequeña analogía, el libro nuevo, sellado con su cubierta de plástico vendría a ser el genoma. Las marcas, anotaciones, señalamientos, arrugas, etc., serían, por su parte, el epigenoma.

En sí, podría decirse que el genoma es una entelequia, un concepto teórico (imagen 1). Si pudiéramos observar el núcleo de una célula, el genoma estaría dispuesto y organizado de una manera determinada, organizado alrededor de ciertas estructuras y con determinadas “marcas” moleculares (imagen 2).

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Imagen 1: GENOMA.

Fuente imagen: upload.wikimedia.org

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Fuente imagen : www.sciencemag.org/

El hallazgo.

Volvamos a Horvath. Les decía que las “marcas” epigenéticas son moléculas posicionadas sobre sectores del genoma. Pues bien, resulta que actualmente tenemos la tecnología para identificar esas marcas y observar en qué zonas del genoma están, no sólo en una célula sino en un gran número de ellas simultáneamente.

Analizando una enorme base datos sobre los epigenomas de más de 8000 personas [1], Horvath diseñó un software basado en un algoritmo matemático que permite correlacionar datos epigenéticos con nada más y nada menos que la edad del individuo en cuestión.

Horvath denominó a su hallazgo como el “reloj epigenético humano”.

Es probable que a esta altura se estén preguntando por qué tanto ruido de mi parte si ése era el descubrimiento. En primera instancia, tendría toda la lógica del mundo que pensaran algo como lo siguiente: “Yo ya sé mi edad. ¿Para qué serviría conocer la edad según la epigenética?”

Les garantizo que las implicaciones van mucho más allá. Sigan leyendo un poco más. Valdrá la pena.

Para poder comprender los alcances del “reloj epigenético” es preciso diferenciar dos conceptos.

Edad cronológica vs. Edad biológica.

La edad cronológica corresponde al tiempo que transcurrió desde el nacimiento. Lisa y llanamente, la que decimos cuando nos preguntan nuestra edad (si decimos la verdad) o la que se puede deducir al mirar la fecha de nacimiento en, por ejemplo, un DNI.

La edad biológica, por su parte, refiere a una noción diferente. A pesar de no estar definida en términos estrictos en la bibliografía científica, el concepto no es ajeno a la cotidianeidad y en ese sentido voy a tratar de explicarlo. Si verdaderamente una imagen valiera más que mil palabras, definitivamente usaría la de un reloj de arena para poder describir la idea. Imagine a la duración de la vida como uno de estos artefactos.

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Imagen 3: Tiempo biológico.

El reloj comenzaría a correr en el momento del nacimiento (aunque podría discutirse si el momento no debería ser el de la concepción) y el último grano caería en la parte inferior con el suspiro final de lo que podría considerarse una muerte natural. Esto es particularmente importante porque marca un punto a tener en cuenta. Una persona que muriera, por ejemplo, en un accidente de tránsito a los 40 años, no lo habría hecho producto de que su “reloj de arena” se agotara, sino como consecuencia de un “final adelantado”.

Es muy frecuente sorprenderse al escuchar la edad de una persona. Abundan los “¡parecés mucho más joven!” y, a veces, aunque a nadie le gusta escucharlo, los “te pasó un camión por encima”. A pesar de ser un análisis poco riguroso, este tipo de comentarios capturan la esencia de lo que es la discrepancia entre edad biológica y edad cronológica.

El método elaborado por Horvath logra estimar con un enorme grado de precisión la edad biológica e incluso predecir la mortalidad. Sí, leyó bien: predecir la mortalidad [2].

No se vaya. Aún hay más.

Este año, un grupo de investigación de la Universidad de Harvard adaptó este método a la evaluación de la edad biológica de ratones.

El reloj epigenético en ratones.

El estudio, llevado a cabo por Daniel Petkovich y colaboradores, fue publicado en la revista Cell Metabolism a comienzos de abril [3].

En ciencia, la dinámica de investigación y experimentación suele transcurrir, en términos muy generales, del siguiente modo. Primero se realizan estudios “in vitro”: en una placa de Petri, en un laboratorio, con cultivos celulares. Si esa fase es exitosa, se pasa a estudios en modelos animales. Y si éstos mostraran resultados positivos, recién en esa instancia y con sumo cuidado, se pasa a estudios en seres humanos. Pero en este caso, la secuencia no siguió ese orden.

 

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Imagen 4: Reloj epigenético en ratones

Fuente imagen: http://www.life-enhancement.com/

 

El método para leer el “reloj epigenético humano” ya había sido descifrado en el año 2013 por Horvath. La pregunta que a todas luces emana es:

¿Por qué entonces recién ahora se ha llegado a un “reloj epigenético de ratones”?

Si ya contábamos con el método para humanos, ¿Para qué nos sirve uno para estos pequeños roedores?

El ¿sueño? de extender la vida.

El objetivo último de estas investigaciones es abrir el camino hacia retrasar el envejecimiento (objetivo de mínima) e incluso hacia detenerlo (objetivo de máxima, más improbable).

Si bien existían hasta el momento algunos biomarcadores de edad biológica, ninguno se acerca en precisión a éste, y el poder contar con un biomarcador fiable es absolutamente esencial en investigación científica.

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Imagen 5: El sueño de detener el envejecimiento.

Fuente imagen: http://www.jobhuntersbible.com/

 

Teniendo una “brújula” confiable, se dinamizan enormemente los estudios científicos para evaluar la influencia de determinadas intervenciones (manipulación genética, fármacos, dieta) sobre el envejecimiento y la longevidad. Estudiar estos temas es especialmente costoso y difícil. Hasta el momento, para hacerlo, se debía esperar a que transcurriese la vida de, por ejemplo, ratones (la cual es de aproximadamente 3 años) para luego evaluar si la intervención había sido o no efectiva.

Ahora, con esta tecnología, se podrá saber en cada momento si la intervención está modificando o no la velocidad de envejecimiento, lo cual ahorra una enormidad de tiempo y recursos.

Hacia un futuro incierto y desafiante.

Resulta difícil predecir qué tipo de hallazgos veremos en los próximos años, pero éste ha sido un gran paso adelante. Sin dudas, las preguntas que comienzan a surgir ponen en jaque mucho de lo que hoy damos por sentado.

¿Estaría dispuesta/o a conocer cuánto tiempo de vida le queda? ¿Y a someterse a futuras posibles intervenciones para extender su duración?

¿Logrará la ciencia grandes avances en este campo? ¿Qué sucedería con el acceso a estas tecnologías en un mundo con una gran desigualdad social?
¿Estamos listos para lo que puede venir?
Preguntas, preguntas, dudas y más dudas. La única certeza es que se vienen tiempos interesantes.

Ramiro Ferrando.

Referencias:

[1]         S. Horvath, “DNA methylation age of human tissues and cell types”, Genome Biol., vol 14, no 10, bl R115, 2013.

[2]         J. Bressler et al., “DNA methylation ‐ based measures of biological age : meta ‐ analysis predicting time to death”, vol 8, no 9, bll 1844–1859, 1844.

[3]         D. A. Petkovich, D. I. Podolskiy, A. V. Lobanov, S. G. Lee, R. A. Miller, en V. N. Gladyshev, “Using DNA Methylation Profiling to Evaluate Biological Age and Longevity Interventions”, Cell Metab., vol 25, no 4, bl 954–960.e6, 2017.

[4]         S. Horvath et al., “Decreased epigenetic age of PBMCs from Italian semi-supercentenarians and their offspring”, Aging (Albany. NY)., vol 7, no 12, bll 1159–1170, 2015.

 

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