Según un estudio de la universidad de Stanford las células humanas viejas vuelven a un estado juvenil y vigoroso después de ser inducidas a expresar brevemente un panel de proteínas involucradas en el desarrollo embrionario, conocidas con el nombre de factores de Yamanaka.
Los investigadores también encontraron que los ratones ancianos recuperaron la fuerza juvenil después de que sus células madre musculares existentes fueran sometidas al tratamiento y trasplantadas nuevamente a sus cuerpos.
En el estudio encontraron que al inducir a las células humanas viejas en una placa de laboratorio para expresar brevemente las proteínas rejuvenecedoras, se rebobinan muchas de las características moleculares del envejecimiento y hace que las células tratadas sean casi indistinguibles de sus contrapartes más jóvenes.
Las proteínas conocidas como factores de Yamanaka, se usan comúnmente para transformar células adultas en células madre pluripotentes inducidas o células iPS.
Las células madre pluripotentes inducidas pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula en el cuerpo, independientemente de la célula de la que se originaron. Se han vuelto importantes en la medicina regenerativa y el descubrimiento de fármacos.
«Cuando las células iPS están hechas de células adultas, se vuelven jóvenes y pluripotentes. Nos hemos preguntado por algún tiempo si sería posible rebobinar el reloj sin inducir la pluripotencia. Ahora hemos descubierto que, al controlar estrictamente la duración de la exposición a estos factores proteicos, podemos promover el rejuvenecimiento en múltiples tipos de células humanas», dijo el Dr Vittorio Sebastiano, autor principal del estudio.
Fuente: pixabay/ Gerd Altmann
Retrocediendo en el tiempo
Los investigadores en el laboratorio de Sebastiano producen células iPS a partir de células adultas, como las que componen la piel, al exponerlas repetidamente durante un período de aproximadamente dos semanas a un panel de proteínas importantes para el desarrollo embrionario temprano.
Lo hacen mediante la introducción de mensajes diarios de ARN de corta duración en las células adultas. Los mensajes de ARN codifican las instrucciones para hacer las proteínas Yamanaka. Con el tiempo, estas proteínas rebobinan el destino de las células, empujándolas hacia atrás a lo largo de la línea de tiempo del desarrollo hasta que se parezcan a las células pluripotentes jóvenes, embrionarias, de donde se originaron.
Durante este proceso, las células no solo arrojan recuerdos de sus identidades anteriores, sino que vuelven a un estado más joven. Logran esta transformación limpiando su ADN de las etiquetas moleculares que no solo diferencian, por ejemplo, una célula de la piel de una célula del músculo cardíaco, sino de otras etiquetas que se acumulan a medida que la célula envejece.
Los investigadores se preguntaron si las células humanas antiguas responderían de manera similar y si la respuesta se limitaría a unos pocos tipos de células o podría generalizarse para muchos tejidos.
Idearon una forma de utilizar material genético llamado ARN mensajero para expresar temporalmente seis factores de reprogramación: los cuatro factores de Yamanaka más dos proteínas adicionales en la piel humana y las células de los vasos sanguíneos.
El ARN mensajero se degrada rápidamente en las células, lo que permite a los investigadores controlar estrictamente la duración de la señal.
Se compararon los patrones de expresión génica de las células tratadas y las células de control, ambas obtenidas de adultos mayores, con las de las células no tratadas de personas más jóvenes. Descubrieron que las células de las personas mayores exhibían signos de reversión del envejecimiento después de solo cuatro días de exposición a los factores de reprogramación. Mientras que las células ancianas no tratadas expresaron niveles más altos de genes asociados con vías de envejecimiento conocidas, las células ancianas tratadas se parecían más a las células más jóvenes en sus patrones de expresión génica*.
«Estamos muy entusiasmados con estos hallazgos. Mis colegas y yo hemos estado buscando el rejuvenecimiento de los tejidos desde que nuestros estudios a principios de la década de 2000 revelaron que los factores sistémicos pueden hacer que los tejidos viejos sean más jóvenes. En 2012, Howard Chang y yo propusimos el concepto de usar factores de reprogramación para rejuvenecer células y tejidos, y es gratificante ver evidencia de éxito con este enfoque», dijo el coautor del estudio Thomas Rando, MD, Ph.D.
* La expresión génica es el proceso por medio del cual todos los microorganismos procariotas y células eucariotas transforman la información codificada por los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo, funcionamiento y reproducción con otros organismos.