viernes, 16 de diciembre de 2016

Reprogramación celular para revertir el envejecimiento ha sido usada con éxito en animales vivos


Por primera vez, los científicos han utilizado la reprogramación celular para revertir el proceso de envejecimiento en animales vivos, permitiendo que ratones con una forma de envejecimiento prematuro, vivan un 30 por ciento más.

La técnica implica el uso de células madre pluripotentes inducidas (iPS), lo cual
permite a los científicos reprogramar las células de la piel a una base - como de tipo embrionario. A partir de ahí, las iPS pueden desarrollarse en otros tipos de células del cuerpo, y ahora los investigadores han demostrado que las células de reprogramación también pueden rejuvenecer a las criaturas vivientes, además de involucrar a células traseras.

Diferencia con otros estudios:

"En otros estudios, los científicos han reprogramado completamente las células hasta llegar a un estado de células madre", dice el investigador Pradeep Reddy, del Instituto Salk de Estudios Biológicos de los Estados Unidos.


"Pero mostramos por primera vez, que al expresar estos factores por un corto período de tiempo, se puede mantener la identidad de la célula mientras invierte los signos asociados con la edad".

💡 La técnica iPS fue desarrollada por el investigador japonés Shinya Yamanaka en 2006, cuando descubrió que las células diferenciadas podrían ser devueltas a células madre embrionarias al inducir la expresión de cuatro genes, ahora conocidos como los factores de Yamanaka.

Los desafíos:

Mientras reprogramar las células a un estado tan embrionario suena como hacer que los organismos sean más jóvenes, también introduce complicaciones peligrosas. Investigaciones en 2013 y 2014 encontraron que la introducción de iPS en animales vivos fue fatal, dando lugar a crecimientos cancerosos o fallo de órganos desde células adultas que han perdido su identidad.

"Obviamente hay una lógica para ello", dijo el investigador epigenético Wolf Reik de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, quien no participó en el estudio.

"En las células iPS usted restablece el reloj del envejecimiento y vuelve a cero. Volver a cero, a un estado embrionario, probablemente no es lo que usted quiera, por lo que se debe preguntar: ¿a dónde quieres volver?

La solución:

Ese tipo de pensamiento llevó a los investigadores del Instituto Salk a intentar una reprogramación parcial. En lugar de inducir la expresión de los factores de Yamanaka durante un máximo de tres semanas - lo que conduce a la pluripotencia, sólo indujeron a los genes durante dos a cuatro días.

Esto significa que la célula conserva su diferenciación - es decir, una célula de la piel permanece como una célula de la piel, no siendo devuelta por todo el camino a una célula madre - pero se convierte en una versión más joven de sí misma.

Al menos, esa es la hipótesis, y los investigadores sospechan que la reprogramación parcial elimina la acumulación de lo que se llama marcas epigenéticas en nuestras células, que es el desgaste que se acumula en nuestro genoma en respuesta a factores ambientales y externos.

Con el tiempo, estas marcas se vuelven más y más pronunciadas, degradando la eficiencia celular y contribuyendo lo que experimentamos al envejecer. Los investigadores comparan el proceso con un manuscrito que se vuelve ilegible debido a demasiadas modificaciones manuscritas.


"Al final de la vida hay muchas marcas y es difícil para la célula leerlas", dijo Izpisua Belmonteuno de los miembros del equipo.

Mientras que eso sigue siendo una hipótesis por ahora, los experimentos de los investigadores sugieren que ya están en algo.

La investigación:

En ratones con progeria - una enfermedad genética rara que provoca el envejecimiento prematuro - los animales que recibieron un tratamiento de reprogramación parcial vivieron durante 24 semanas en promedio, mientras que los animales no tratados con la misma enfermedad vivieron sólo 18 semanas.

"Es difícil decir específicamente por qué el animal vive más tiempo", dijo en un comunicado de prensa Paloma Martínez-Redondo, miembro del equipo.


"Pero sabemos que la expresión de estos factores está induciendo cambios en el epigenoma, y están llevando beneficios a nivel celular y organísmico".

Además de una vida más larga, la salud de los animales tratados también recibió un impulso, mostrando funciones cardiovasculares y de órganos mejoradas.


Cuando el tratamiento se aplicó a ratones sanos - sin progeria, también mostraron una mejor salud en sus órganos, pero es demasiado pronto para decir si su longevidad también se vio afectada, ya que los animales siguen vivos.

A futuro, qué sigue:

Si bien estos resultados son prometedores, aún son los primeros días para esta investigación - especialmente en la medida en que un día pueda ser aplicado a seres humanos. De todos modos los investigadores esperan que la inducción selectiva de los factores Yamanaka puedan producir efectos similares en las personas.

"Obviamente, los ratones no son humanos y sabemos que será mucho más complejo rejuvenecer a una persona", dice Belmonte.

"Pero este estudio muestra que el envejecimiento es un proceso muy dinámico y plástico, y por lo tanto será más susceptible a intervenciones terapéuticas de lo que pensábamos anteriormente".

El equipo ahora tiene la intención de estudiar el desarrollo de moléculas que pueden ser capaces de imitar los factores Yamanaka, con un enfoque en el rejuvenecimiento de tejidos y órganos específicos.

Estos medicamentos no estarán disponibles mañana, pero por otro lado, no suena como si estuvieran demasiado lejos tampoco.

"Estos productos químicos podrían ser administrados en cremas o inyecciones para rejuvenecer la piel, los músculos o los huesos", dijo Belmonte a The Guardian.


"Creemos que estos enfoques químicos podrían estar en ensayos clínicos en seres humanos en los próximos 10 años".

Los resultados fueron publicados en Cell



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