Biomarcadores de ADN permitirán definir la edad biológica con exactitud
Un conjunto de genes determina si envejecemos o no más rápido de lo normal
Un equipo de científicos del Buck Institute for Age Research de Alemania ha conseguido hallar unos biomarcadores de ADN que permitirán, en el futuro, establecer la edad biológica de cualquier individuo. Con ellos podrá explicarse porqué personas jóvenes parecen envejecidas o porqué se conservan tan bien algunos individuos, aunque estén ya en la tercera edad. La ausencia de sincronía entre la edad cronológica y la biológica en el caso de los humanos es una cuestión que los científicos se empeñan en resolver porque, de conseguirlo, podrían desarrollarse medicamentos anti-edad, así como prevenir vulnerabilidades prematuras. Por Yaiza Martínez.
Científicos del Buck Institute for Age Research, de Estados Unidos (instituto dedicado exclusivamente a la investigación sobre la edad y las enfermedades relacionadas con ella), han identificado por primera vez biomarcadores de ADN que permitirían predecir con exactitud la edad cronológica y fisiológica de los individuos.
En medicina, un biomarcador es un indicador del estado de una enfermedad particular o de un organismo concreto. Se trata de una característica que, medida de manera objetiva, se usa como indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas farmacológicas a cualquier tratamiento.
Un ejemplo de biomarcador sería el antígeno prostático específico, una sustancia proteica sintetizada por células de la próstata, y cuyo grado de concentración en la sangre de los varones puede señalar que éstos padecen cáncer de próstata.
Cronología y fisiología no sincronizadas
En la investigación del Buck Institute se utilizaron gusanos nematodos, chips de ADN con los que se midieron los cambios en la expresión genética de estos gusanos, y complejos algoritmos informáticos.
Los chips de ADN consisten en superficies sólidas a las que se unen fragmentos de ADN con los que se averigua la expresión de los genes, monitoreando a miles de ellos de forma simultánea; y los algoritmos computacionales son listas bien definidas, ordenadas y finitas de operaciones destinadas a la resolución de problemas.
Según un comunicado del Buck Institute, con estas herramientas se ha conseguido dar el primer paso hacia la identificación de biomarcadores de edad en humanos, lo que podría suponer la validación científica de las terapias anti-edad destinadas a personas.
Los científicos explican que la edad cronológica y la fisiológica raramente están sincronizadas. Determinar la edad cronológica tanto en gusanos como en humanos es sencillo: basta con contar desde nuestra fecha de nacimiento.
Sin embargo, la determinación de la edad fisiológica aún es algo subjetivo, que depende más de la apariencia o del estado de nuestras funciones. Algunas personas de 70 mantienen las funciones de una persona de 50, mientras que otras personas envejecen antes de lo que cabría esperar.
Biomarcadores de ADN
Al gusano nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans) le sucede lo mismo que a los humanos. Tiene una esperanza de vida media de tres semanas, pero algunos individuos de la especie permanecen ágiles durante mucho más tiempo que sus iguales de la misma edad.
Por el contrario, algunos de estos gusanos presentan signos de envejecimiento prematuro, como la descoordinación de movimientos. Por esta similitud, los científicos los han estudiado para intentar encontrar biomarcadores en ellos que también puedan existir en los humanos.
En concreto, los investigadores del Instituto Buck consiguieron predecir la edad de los gusanos estudiando los perfiles de expresión genética de 104 individuos que cubrían todo el abanico de posibilidades de esperanza de vida de estos nematodos. Además, establecieron la relación entre estos perfiles y el comportamiento y la supervivencia relacionados con la edad.
El estudio reveló un conjunto de genes implicados de manera activa en el proceso de envejecimiento. Esta investigación ha sido el estudio más extenso sobre edad utilizando los perfiles genéticos de los realizados hasta la fecha, explican los científicos.
Según Simon Melov, director del estudio, ésta sería la primera evidencia de que la edad fisiológica puede predecirse de manera no subjetiva. Éste sería un primer paso para poder predecir, en el futuro, las edades biológicas de los animales en un 70% de las veces, lo que supondría un porcentaje mucho mayor del que se puede lograr en la actualidad.
Medicamentos anti-edad
Pero las implicaciones principales serían las relacionadas con la investigación de la edad en humanos, señala Melov.
Examinar los biomarcadores proporcionaría a los científicos una base para el desarrollo de pruebas clínicas de medicamentos anti-edad, y también supondría un medio para determinar si un individuo está envejeciendo más rápida o lentamente de lo que sería normal para su edad cronológica.
Melov y sus colaboradores del Buck Institute estudiarán próximamente otros nematodos para averiguar si el mismo conjunto de genes se mantiene activo en ellos en el proceso de envejecimiento.
Por otro lado, los científicos también están considerando utilizar la tecnología de los biomarcadores en estudios con humanos que hayan hecho ejercicio durante diversos periodos de tiempo. En 2007, Melov ya publicó un estudio que demostraba que el entrenamiento regular revertía aspectos del envejecimiento en músculos esqueléticos, en el caso de ancianos sanos.
Según Melov, la investigación de la biología del envejecimiento en humanos se ha visto condicionada hasta ahora por la ausencia de biomarcadores irrefutables, relacionados con el proceso de envejecimiento. El científico cree que podrá encontrarse un método no subjetivo para determinar la edad fisiológica de cualquier persona, con un alto grado de exactitud.
Proteínas y telómeros
Tal y como explican los científicos en la revista especializada Aging Cell, el gran interés por identificar dichos biomarcadores del envejecimiento es debido a que permitirían, por ejemplo, predecir vulnerabilidades potenciales de los individuos –que podrían aparecer antes de la edad cronológica prevista-, vulnerabilidades que se corresponden con las peculiaridades de cada ser humano.
De hecho, la velocidad a la que la gente envejece depende de diversos factores, entre ellos la herencia genética, el estilo de vida y la salud mental.
Recientemente, otros científicos, en este caso del Max Planck Research Group for Stem Cell Aging en Ulm (Alemania), publicaron haber identificado otros biomarcadores de la edad biológica de una persona, en este caso un grupo de proteínas.
Los investigadores del Max Planck examinaron los telómeros (tramos finales de los cromosomas humanos), que tienden a acortarse con el tiempo provocando la inestabilidad de los cromosomas y el envejecimiento celular.
El acortamiento de dichos telómeros y el daño sufrido por el ADN lleva a una reacción específica en las células humanas, que en esas circunstancias liberan las proteínas estudiadas. Un aumento significativo de la concentración de éstas en la sangre estaría relacionado con el envejecimiento y, por tanto, dichas proteínas pueden ser consideradas también como biomarcadores de este proceso biológico natural.
En medicina, un biomarcador es un indicador del estado de una enfermedad particular o de un organismo concreto. Se trata de una característica que, medida de manera objetiva, se usa como indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas farmacológicas a cualquier tratamiento.
Un ejemplo de biomarcador sería el antígeno prostático específico, una sustancia proteica sintetizada por células de la próstata, y cuyo grado de concentración en la sangre de los varones puede señalar que éstos padecen cáncer de próstata.
Cronología y fisiología no sincronizadas
En la investigación del Buck Institute se utilizaron gusanos nematodos, chips de ADN con los que se midieron los cambios en la expresión genética de estos gusanos, y complejos algoritmos informáticos.
Los chips de ADN consisten en superficies sólidas a las que se unen fragmentos de ADN con los que se averigua la expresión de los genes, monitoreando a miles de ellos de forma simultánea; y los algoritmos computacionales son listas bien definidas, ordenadas y finitas de operaciones destinadas a la resolución de problemas.
Según un comunicado del Buck Institute, con estas herramientas se ha conseguido dar el primer paso hacia la identificación de biomarcadores de edad en humanos, lo que podría suponer la validación científica de las terapias anti-edad destinadas a personas.
Los científicos explican que la edad cronológica y la fisiológica raramente están sincronizadas. Determinar la edad cronológica tanto en gusanos como en humanos es sencillo: basta con contar desde nuestra fecha de nacimiento.
Sin embargo, la determinación de la edad fisiológica aún es algo subjetivo, que depende más de la apariencia o del estado de nuestras funciones. Algunas personas de 70 mantienen las funciones de una persona de 50, mientras que otras personas envejecen antes de lo que cabría esperar.
Biomarcadores de ADN
Al gusano nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans) le sucede lo mismo que a los humanos. Tiene una esperanza de vida media de tres semanas, pero algunos individuos de la especie permanecen ágiles durante mucho más tiempo que sus iguales de la misma edad.
Por el contrario, algunos de estos gusanos presentan signos de envejecimiento prematuro, como la descoordinación de movimientos. Por esta similitud, los científicos los han estudiado para intentar encontrar biomarcadores en ellos que también puedan existir en los humanos.
En concreto, los investigadores del Instituto Buck consiguieron predecir la edad de los gusanos estudiando los perfiles de expresión genética de 104 individuos que cubrían todo el abanico de posibilidades de esperanza de vida de estos nematodos. Además, establecieron la relación entre estos perfiles y el comportamiento y la supervivencia relacionados con la edad.
El estudio reveló un conjunto de genes implicados de manera activa en el proceso de envejecimiento. Esta investigación ha sido el estudio más extenso sobre edad utilizando los perfiles genéticos de los realizados hasta la fecha, explican los científicos.
Según Simon Melov, director del estudio, ésta sería la primera evidencia de que la edad fisiológica puede predecirse de manera no subjetiva. Éste sería un primer paso para poder predecir, en el futuro, las edades biológicas de los animales en un 70% de las veces, lo que supondría un porcentaje mucho mayor del que se puede lograr en la actualidad.
Medicamentos anti-edad
Pero las implicaciones principales serían las relacionadas con la investigación de la edad en humanos, señala Melov.
Examinar los biomarcadores proporcionaría a los científicos una base para el desarrollo de pruebas clínicas de medicamentos anti-edad, y también supondría un medio para determinar si un individuo está envejeciendo más rápida o lentamente de lo que sería normal para su edad cronológica.
Melov y sus colaboradores del Buck Institute estudiarán próximamente otros nematodos para averiguar si el mismo conjunto de genes se mantiene activo en ellos en el proceso de envejecimiento.
Por otro lado, los científicos también están considerando utilizar la tecnología de los biomarcadores en estudios con humanos que hayan hecho ejercicio durante diversos periodos de tiempo. En 2007, Melov ya publicó un estudio que demostraba que el entrenamiento regular revertía aspectos del envejecimiento en músculos esqueléticos, en el caso de ancianos sanos.
Según Melov, la investigación de la biología del envejecimiento en humanos se ha visto condicionada hasta ahora por la ausencia de biomarcadores irrefutables, relacionados con el proceso de envejecimiento. El científico cree que podrá encontrarse un método no subjetivo para determinar la edad fisiológica de cualquier persona, con un alto grado de exactitud.
Proteínas y telómeros
Tal y como explican los científicos en la revista especializada Aging Cell, el gran interés por identificar dichos biomarcadores del envejecimiento es debido a que permitirían, por ejemplo, predecir vulnerabilidades potenciales de los individuos –que podrían aparecer antes de la edad cronológica prevista-, vulnerabilidades que se corresponden con las peculiaridades de cada ser humano.
De hecho, la velocidad a la que la gente envejece depende de diversos factores, entre ellos la herencia genética, el estilo de vida y la salud mental.
Recientemente, otros científicos, en este caso del Max Planck Research Group for Stem Cell Aging en Ulm (Alemania), publicaron haber identificado otros biomarcadores de la edad biológica de una persona, en este caso un grupo de proteínas.
Los investigadores del Max Planck examinaron los telómeros (tramos finales de los cromosomas humanos), que tienden a acortarse con el tiempo provocando la inestabilidad de los cromosomas y el envejecimiento celular.
El acortamiento de dichos telómeros y el daño sufrido por el ADN lleva a una reacción específica en las células humanas, que en esas circunstancias liberan las proteínas estudiadas. Un aumento significativo de la concentración de éstas en la sangre estaría relacionado con el envejecimiento y, por tanto, dichas proteínas pueden ser consideradas también como biomarcadores de este proceso biológico natural.
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AHANAOA A. C.
Lic. Nut. Miguel Leopoldo Alvarado
