Descubren el 'interruptor' del envejecimiento en las células y logran apagarlo: hito con firma española

Una secuencia de ADN presente en el genoma humano contribuye a la aparición de los trastornos de envejecimiento prematuro como la progeria, la enfermedad que hace que adolescentes tengan el físico y la fragilidad de ancianos. Ahora, investigadores del Instituto Salk en colaboración con la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá de Arabia Saudí han descrito el ARN que esta secuencia móvil de ADN genera en el interior de las células, y han demostrado que bloquearlo es capaz de revertir el envejecimiento acelerado en ratones. 

"Este descubrimiento proporciona una nueva visión tanto de los síndromes progeroides como de los posibles tratamientos para abordarlos, al tiempo que subraya la importancia del ARN LINE-1 para un proceso de envejecimiento normal y saludable", explica uno de los autores del estudio, el español Juan Carlos Izpisua Belmonte. Izpisua, una de las principales autoridades en investigación de la longevidad en el mundo, es profesor en el Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk y director del Laboratorio Altos Labs en el Instituto de Ciencia de San Diego.

LINE-1 es el nombre que recibe la sección de ARN en la que se centra el estudio, publicado en la revista Science Translational Medicine. Los síndromes progeroides incluyen el síndrome de Hutchinson-Gilford, una enfermedad muy rara de la que tan solo hay 119 pacientes oficialmente diagnosticados en todo el mundo. Uno de ellos es el joven italiano Sammy Basso, que se licenció en Biología Molecular con el profesor Carlos López Otín y colabora junto a Izpisua y él en la investigación de su propia enfermedad. 

[El misterio de Seulo y Perdasdefogu: los dos pueblos que guardan el secreto de los 100 años]

Estas enfermedades provocan en quienes la sufren una apariencia física que causa rechazo social, así como enfermedades tradicionalmente relacionadas con el envejecimiento, como las dolencias cardiovasculares crónicas, cataratas, diabetes de tipo 2 osteoporosis y cáncer. A día de hoy no existe un tratamiento que mejore la calidad de vida de los pacientes, que suelen tener una esperanza de vida tristemente corta. 

El equipo de Izpisua partía de una base común tanto para el proceso de envejecimiento natural como el acelerado por efecto de la progeria. Ambos comparten un mismo factor, la alteración de la organización general del ADN. Cuando la división celular altera la forma de almacenar el repositorio genético en el núcleo de las células, esto limita los genes a su disposición y puede modificar de forma radical tanto su comportamiento como su función. 

El genoma humano contiene igualmente centenares de elementos LINE-1 que se propagan y desplazan a lo largo del código genético. Y esas secciones son las responsables de codificar ARN LINE-1. Aunque no se conoce con exactitud cuál es su función, los investigadores saben que cambian y se multiplican con la edad. Su proliferación también ocurre cuando hay enfermedades como las cardiovasculares o el cáncer. El objetivo del nuevo trabajo era comprobar si también se multiplican en un entorno progeroide. 

Célula envejecida por la progeria (izqda) y célula regenerada al suprimir el ARN LINE-1 (drcha) Salk Institute

Para determinarlo, los investigadores estudiaron células derivadas de pacientes que sufrían síndromes de envejecimiento acelerado, y descubrieron que sus células tenían de cuatro a siete veces más secuencias de ARN LINE-1 que las de una persona sana. Más aún, demostraron que la acumulación de este ARN se producía antes de los grandes cambios en el ADN que se asociaban previamente a la progeria.

A continuación, los científicos diseñaron moléculas para unirse específicamente a estas líneas, lo que pudo impedir que se acumulasen en el núcleo de las células y evitó que afectasen a su funcionamiento. Este tratamiento logró revertir los efectos de la progeria en células aisladas en laboratorio, y demostró capacidad para prolongar la longevidad de ratones afectados por mutaciones que causan un envejecimiento acelerado.

En ambos casos, la expresión de los genes relacionados con la proliferación celular y la reparación del ADN se incrementó, mientras se apagaba la actividad de aquellos involucrados en fenómenos como la inflamación, el envejecimiento y el deterioro del genoma. "Apuntar al ARN LINE-1 puede ser una manera efectiva de tratar los síndromes progeroides, así como otras enfermedades relacionadas con el envejecimiento que se han vinculado con este factor. Son de tipo neurodegenerativo, ocular, metabólico o incluso oncológicas", explica Ispizua. "En última instancia, creemos que este enfoque nos ayudará a desarrollar tratamientos que ayuden a ampliar la esperanza de vida humana y la longevidad", concluye.