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

A la izquierda está el tejido muscular de un ratón envejecido. A la derecha está el tejido muscular de un ratón envejecido que ha sido sometido a «reprogramación». Crédito: Salk Institute

La técnica implica el uso de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), que permite a los científicos reprogramar las células de la piel a una base, de tipo embrionario. A partir de ahí, las iPSC 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.

«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.

«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 iPSC 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 Yamanaka.

Aunque reprogramar las células a un estado tan embrionario suena como si se pudiera hacer que los organismos sean más jóvenes, también introduce complicaciones peligrosas. Investigación en 2013 y 2014 encontraron que la introducción de iPSCs en animales vivos fue fatal, dando lugar a crecimientos cancerosos o insuficiencia de órganos de 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, que no participó en el estudio, a The Guardian.

«En las células iPS usted restablece el reloj de envejecimiento y volver a cero. Volver a cero, a un estado embrionario, probablemente no es lo que quiere, por lo que preguntamos: ¿a dónde quieres volver?»

Ese tipo de pensamiento llevó a los investigadores de 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 los genes durante dos a cuatro días.

Esto significa que la célula conserva su diferenciación – es decir. Una célula de la piel permanece siendo una célula de la piel, no siendo devuelta en todo el riesgoso proceso de convertirla en 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, 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 a lo que experimentamos al envejecer. Los investigadores comparan el proceso con un manuscrito que se vuelve ilegible debido a demasiadas modificaciones hechas.

«Al final de la vida hay muchas marcas y es difícil para la célula leerlas», dijo uno de los miembros del equipo, Izpisua Belmonte, a The New York Times.

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

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 uno de los miembros del equipo, Paloma Martínez-Redondo en un comunicado de prensa.

«Pero sabemos que la expresión de estos factores está induciendo cambios en el epigenoma, y ​​ésos están llevando a los beneficios en el nivel celular y organismal.»

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

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

Si bien estos resultados son prometedores, todavía son los primeros pasos para esta investigación – especialmente en la medida en que un algún día esto podría ser aplicado a los seres humanos.

Sólo hemos visto estos resultados en ratones hasta el momento, pero los investigadores esperan que una inducción selectiva de los factores Yamanaka podría 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 hallazgos han sido publicados en Cell.