A pesar de siglos de investigación y progreso en la medicina, aún hay muchos misterios que permanecen sin resolver, el principal de ellos es la comprensión de qué causa el envejecimiento y cómo podemos ralentizarlo o revertirlo.
Pero un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos en Alemania, publicado en la revista científica Nature, puede haber encontrado finalmente las respuestas a estas preguntas.
Investigadores de la Universidad de Colonia, en Alemania, no sólo descubrieron que la transcripción genética (el proceso mediante el cual una célula hace una copia de ARN de una cadena de ADN) se vuelve más rápida con la edad pero menos precisa y más propensa a errores; también encontraron que ciertos procesos podrían ayudarnos a revertir este declive.
El cambio de la pregunta problema
El doctor Andreas Beyer, el investigador principal, calificó los hallazgos como «un descubrimiento importante».
El experto afirmó que: «Hasta ahora, este es el único momento revelador de mi vida. Es un tipo de descubrimiento que no se hace todos los días».
Antes de que Beyer y su equipo comenzaran su proyecto de investigación hace 10 años, el estudio típico sobre el envejecimiento «sólo observaba la expresión genética diferencial«, dice Beyer.
Estudios anteriores, explica, planteaban preguntas como «Cuando uno envejece, ¿qué genes se activan y cuáles se desactivan?» y «¿Cómo cambia eso la regulación o el metabolismo en la célula?».
Pero nadie se preguntaba cómo cambia el proceso de transcripción a medida que envejecemos, una línea de investigación que podría brindar conocimientos que, en última instancia, nos ayudarían a revertir o detener el deterioro.
El papel de las células
La transcripción es fundamental para la investigación de Beyer, ya que es el proceso mediante el cual una célula hace una copia de ARN de un fragmento de ADN.
Esta copia es importante porque contiene la información genética necesaria para crear nuevas proteínas en una célula.
Las proteínas determinan la salud y el funcionamiento de las células, y las células luego estructuran todos los seres vivos.
A lo largo de nuestra vida, nuestras células se van regenerando, “pero cada célula es distinta, y lo que las hace diferentes son los distintos genes que se activan en ella”, explica Beyer. “Esta activación se llama transcripción”.
Debido a que los genes dan a las células su propósito, su transcripción debe ser perfecta.
«Es necesario crear la cantidad correcta de transcripciones para cada gen y tener una copia exacta de la secuencia genética, pero también es necesario activar los genes exactos que la célula necesita para funcionar como debería», dijo Beyer.
Lo que encontraron
En el cuerpo humano existen muchos tipos distintos de células: células nerviosas, células musculares, células sanguíneas, células cutáneas, etc. Y como cada célula cumple una función distinta, en cada tipo de célula se activa (transcribe) un conjunto distinto de genes.
La “máquina” –como la llama Beyer– encargada de realizar la copia de transcripción de las secuencias genéticas se llama Pol II (ARN polimerasa II).
Y lo que su equipo descubrió fue que el proceso de transcripción se acelera a medida que envejecemos, y esta transcripción acelerada hace que la Pol II cometa más errores, lo que genera copias esencialmente “malas” que pueden provocar numerosas enfermedades.
“Si la Pol II se acelera demasiado, comete más errores y la secuencia ya no es idéntica a la secuencia del genoma. Las consecuencias son similares a las que se producen cuando hay mutaciones en el propio genoma”, afirmó Beyer.
Detener las copias celulares defectuosas
Investigaciones anteriores ya habían demostrado que las dietas bajas en calorías y la inhibición de la señalización de la insulina (bloqueando la señal entre la insulina y las células) podrían retrasar el envejecimiento y prolongar la vida en muchos animales.
En sus experimentos, el equipo de Beyer buscó descubrir si estos tenían algún impacto para disminuir la velocidad de Pol II y reducir el número de copias defectuosas.
La investigación, en la que han participado 26 personas de seis laboratorios diferentes, se ha centrado primero en gusanos, ratones y moscas de la fruta modificados genéticamente para inhibir la señalización de la insulina, así como en ratones con una dieta baja en calorías para determinar el rendimiento de la transcripción celular en la vejez.
En ambos casos, la Pol II reaccionó y se desplazó más lentamente, cometiendo menos errores.
Luego, Beyer y su equipo rastrearon la supervivencia de moscas de la fruta y gusanos que portaban la mutación que ralentizaba la Pol II, y los animales vivieron entre un 10 y un 20 por ciento más que sus contrapartes no mutantes.
Cuando los investigadores utilizaron la edición genética para revertir las mutaciones en los gusanos, la esperanza de vida de los animales se acortó, estableciendo una conexión causal.
Para probar su experimento en humanos, trabajaron con muestras de sangre de individuos jóvenes y viejos.
“Y cuando comparamos las células jóvenes con las células muy viejas, in vitro, obtuvimos exactamente los mismos resultados”, explicó a Euronews Next Argyris Papantonis, uno de los investigadores principales.
Para qué ayudan los hallazgo realizados
Los resultados entre especies confirman que «realmente es un fenómeno general que se aplica al envejecimiento, y no sólo específico del modelo único de, por ejemplo, las moscas«, dijo Beyer.
«Nuestro estudio indica que, por ejemplo, una dieta saludable o una intervención de restricción calórica mejorarían la calidad de la transcripción de la producción de ARN en la célula, lo que tendría efectos beneficiosos para las células a largo plazo».
Los hallazgos podrían ayudar a prevenir la manifestación del cáncer, señala Papantonis, ya que «es una enfermedad que se presenta en etapas avanzadas de la vida debido a errores. Limitar los errores podría ser una forma de limitar la aparición del cáncer o de la enfermedad en etapas avanzadas de la vida».
También pueden permitirnos «comprender mejor el envejecimiento, comprender mejor qué sucede cuando envejecemos» y, en última instancia, «comprender mejor las intervenciones, lo que creo que abre nuevas oportunidades para retrasar el envejecimiento o ampliar el envejecimiento saludable», dijo Beyer.