El nuevo reloj epigenético que podría predecir el envejecimiento celular

Un grupo de investigadores de la Brigham and Women 's Hospital de la Universidad de Harvard han diseñado un nuevo avance para poder medir la edad biológica de las células y el envejecimiento. Este reloj incluye tres modelos diferentes con aprendizaje automático (IA) basados en la epigenética.

Más allá de la edad cronológica que tenemos los seres humanos, medida en años desde que nacemos, nuestro cuerpo también pasa por cambios a nivel epigenético que aceleran o ralentizan el envejecimiento.

Vadim Gladyshev, el investigador principal del estudio publicado en la revista Nature Aging, explicó que “nuestros relojes distinguen entre cambios que aceleran y contrarrestan el envejecimiento para predecir la edad biológica y evaluar la eficacia de las intervenciones”. 

Además, el científico apuntó que aunque existen relojes capaces de correlacionar patrones y rasgos del envejecimiento, ninguno puede identificar cuáles de esos rasgos envejecen y cuáles desaceleran el envejecimiento.

La epigenética y la metilación

La epigenética, según el Instituto Nacional de Cáncer de Estados Unidos, son todos los procesos que suceden alrededor del material genético y que le afectan, pero sin modificarlo.

La institución recoge que esta rama de la genética estudia “los cambios que activan o inactivan los genes sin cambiar la secuencia del ADN, a causa de la edad y la exposición a factores ambientales”. 

Por otro lado, la metilación es el proceso epigenético que influye en el ADN en el momento de la división celular. Los investigadores han descubierto que este proceso está asociado con el envejecimiento. 

Hábitos como el tabaquismo afectan y perjudican a este proceso, pero también tiene una fuerte carga la herencia genética. 

“Explica por qué personas con estilos de vida similares pueden envejecer a ritmos diferentes”, aclara el comunicado de Harvard.

 

Para crear el prototipo 

Para llevar a cabo este avance ha sido fundamental la labor de uno de los estudiantes del laboratorio, Kejun Ying. 

Ying descubrió relaciones causales entre las estructuras del ADN y los rasgos observables en más de 20.000 sitios CpG. Para ello, partió de varias variables. 

Primeramente, investigó la esperanza de vida y la longevidad extrema, que se comprende en la supervivencia más allá del percentil 90. 

También, el estudiante se fijó en la duración de la salud basándose en la edad de los sujetos cuando sufrieron la primera incidencia importante en su salud a causa de una enfermedad asociada a la edad. 

En esta misma línea, también se midió la fragilidad de cada persona según la acumulación de déficits de salud que haya tenido durante su vida. 

Por último, se analizaron la salud autoevaluada y tres medidas más, ampliamente relacionadas con el envejecimiento ocasionado por los antecedentes familiares, el estatus socioeconómico y otros factores de la salud.

Los tres modelos: CausAge, DamAge y AdaptAge

Con todos estos datos, se crearon tres modelos de prototipo capaces de comprender cómo se relacionan determinados sucesos con el envejecimiento de las células. 

Por un lado, el CausAge predice la edad biológica basándose en componentes causales del ADN.

El DamAge se enfoca en los cambios dañinos que aceleran el envejecimiento, y el AdaptAge incluye únicamente los cambios protectores del ADN contra el envejecimiento. 

 

 

Pusieron a prueba los relojes con los datos de 2,664 personas de la Generation Scotland Cohort, un biobanco que recopila información biológica de miles de voluntarios.

También, se utilizaron datos pertenecientes a otros dos estudios enfocados en la evolución a lo largo de los años de individuos con ciertos problemas de salud. Así, terminaron de validar el funcionamiento del avance. 

Probaron los modelos usando muestras de personas con enfermedades crónicas, como el cáncer, y de individuos que tuvieron malos hábitos durante sus vidas, como fumar o beber. Según afirmaron, se obtuvieron resultados similares.

Una vida más larga y de mejor calidad

Los científicos de Harvard aseguraron que con este descubrimiento pretenden aumentar la longevidad y acercar al ser humano a la posibilidad de vivir una vida más larga y de mejor calidad. 

Esto sería posible detectando cuáles son los procesos epigenéticos que incentivan al envejecimiento de las células y, en consecuencia, al del cuerpo. 

Para conseguir su objetivo,  es necesario que los investigadores evalúen y midan la efectividad de los tratamientos e intervenciones. 

“Nuestros hallazgos representan un paso adelante para la investigación sobre el envejecimiento, permitiéndonos cuantificar con mayor precisión la edad biológica y evaluar la capacidad de nuevas intervenciones contra el envejecimiento para aumentar la longevidad”, concluyó Gladyshev.