Un grupo de científicos liderado por el español Juan Carlos Izpisua, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk y catedrático extraordinario de Biología del Desarrollo de la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM), ha descubierto que la expresión intermitente de genes asociados con un estado embrionario puede revertir los signos del envejecimiento.

Esta técnica ha permitido que células de piel humanas cultivadas en el laboratorio rejuvenezcan no sólo en aspecto, sino también en su funcionamiento. Además, también ha hecho posible contrarrestar los signos del envejecimiento en ratones afectados por una enfermedad que produce un envejecimiento prematuro, y aumentar la vida de estos animales en un 30 %. Esta investigación nos aproxima al entendimiento de cuáles son los procesos celulares implicados en el envejecimiento y a posibles enfoques terapéuticos con el fin de mejorar la salud humana y aumentar la longevidad. “Nuestro estudio demuestra que el envejecimiento no evoluciona en una sola dirección, tiene plasticidad y, modelando adecuadamente el proceso, el envejecimiento puede revertirse”, señala Izpisua.

Con el aumento de la esperanza de vida de la población, también se ha incrementado el riesgo de padecer enfermedades relacionadas con el envejecimiento. De hecho, los datos muestran que el mayor riesgo de padecer enfermedad cardiovascular, cáncer o enfermedades neurodegenerativas es, simplemente, la edad. Una pista de cómo detener o revertir el envejecimiento nos la proporciona el estudio de la reprogramación celular, proceso en el que a través de la expresión de cuatro genes, conocidos como los factores Yamanaka (premio Nobel de Medicina), los científicos son capaces de convertir cualquier célula adulta en una célula madre pluripotente (iPSC). Las células iPSC, al igual que las células madre embrionarias, son capaces de dividirse de forma indefinida y convertirse en cualquier tipo de célula de nuestro cuerpo.

“Todos los grupos de investigación que trabajamos con células madre hemos observado que cuando se induce la reprogramación celular, las células parecen más jóvenes”, explica Alejandro Ocampo, primer autor del artículo. “La siguiente pregunta que nos hicimos fue si podíamos inducir este proceso de reprogramación en un animal vivo”, continúa.

Aunque la idea del rejuvenecimiento celular parece atractiva, pudiera ocurrir que el proceso que funcionara para células en el laboratorio no sirviera para rejuvenecer un organismo completo. Por una parte, mientras que en el desarrollo embrionario es fundamental una rápida división celular, en organismos adultos este crecimiento es una de las características del desarrollo de un cáncer. Por otra parte, el hecho de tener un gran número de células que vuelvan a un estado embrionario en un organismo adulto podría producir un fallo orgánico que, finalmente, condujera a la muerte. Por este motivo, el equipo dirigido por el doctor Izpisua se preguntó qué ocurriría si se indujeran los factores de Yamanaka durante un periodo de tiempo más corto que el usado para convertir una célula adulta en iPSC.

Para averiguarlo, el equipo investigador se centró en el estudio de la progeria, una enfermedad rara que provoca el envejecimiento prematuro del organismo. Tanto personas como ratones que padecen esta enfermedad presentan signos evidentes de envejecimiento como son daños en el ADN, disfunción orgánica y una vida muy corta. Además, en estos organismos las modificaciones en el ADN responsables de la regulación de los genes y su protección, conocidas como marcas epigenéticas, están desreguladas de forma prematura. Es importante destacar que las marcas epigenéticas son modificadas mediante la reprogramación celular.

Utilizando células de la piel de ratones con progeria, el equipo investigador indujo los factores de Yamanaka durante un corto periodo de tiempo y, posteriormente, estas células mostraron la reversión de muchas muestras de envejecimiento (rejuvenecieron), pero no tanto como para perder su identidad como células de la piel.

“En otros estudios, los científicos han reprogramado completamente las células, volviendo hacia atrás hasta convertirse en células madre”, afirma Pradeep Reddy, coprimer autor del trabajo. “Pero nosotros hemos demostrado, por primera vez, que expresando estos factores por un corto periodo de tiempo, se puede volver hacia atrás, revertiendo los signos del envejecimiento celular, pero manteniendo la identidad de la célula”, añade.

Animados por este resultado, el equipo investigador utilizó este mismo método de reprogramación corta en periodos cíclicos en ratones vivos con progeria, y los resultados obtenidos fueron sorprendentes: los ratones reprogramados parecían más jóvenes que los no tratados. Su función cardiovascular y la de otros órganos mejoró y, lo más sorprendente de todo, vivieron un 30 % más de tiempo que los no tratados y sin desarrollar cáncer.

Según Paloma Martínez-Redondo, coprimera  autora del artículo, “este trabajo muestra que los cambios epigenéticos participan en la evolución del envejecimiento y nos da una visión muy interesante de las vías que pueden ser modificadas para retrasar el envejecimiento celular”.

Finalmente, este grupo de investigadores centró su atención en ratones normales envejecidos. En estos animales, la inducción cíclica de los factores de Yamanaka condujo a una mejora sistémica en la capacidad de regeneración del páncreas y el tejido muscular. En este caso, el páncreas y los músculos lesionados cicatrizaron más rápidamente en ratones envejecidos tratados, lo que indicó una clara mejoría en la calidad de vida mediante la reprogramación celular.

“Obviamente, los ratones no son humanos y sabemos que será mucho más complejo rejuvenecer a una persona”, afirma el doctor Izpisua. “Pero este estudio muestra que el envejecimiento es un proceso dinámico y modificable, por lo que será más susceptible a las intervenciones terapéuticas de lo que pensábamos anteriormente”, indica.