¿Es la edad del calendario igua a nuestra edad biológica?

Se dice que el tiempo que se desperdicia no se recupera más y que el reloj es un enemigo imbatible. Durante décadas, el avance de la ciencia y la salud han permitido que el hombre pase de un promedio de edad de 50 años hasta prácticamente los 80 años que tenemos en la epoca actual. Hoy en día, no es tan raro que una persona llegue y pase los 90 años.

Pero el aumento en el número de años y la prolognación de nuestra esperanza de vida no siempre se ve reflejada en un aumento en la calidad de vida. Esto quiere decir que nuestra edad biológica no siempre coincida con la edad cronológica. La edad cronológica, o edad de calendario, es aquella que festejamos en los cumpleaños. La edad biológica, es más importante desde el punto de vista de la salud, ya que nos cuenta cómo están envejecido nuestras células y por ende nuestro cuerpo.

Tenemos muchas maneras de valorar nuestro estado de salud, pero la pregunta de muchos científicos es si existe o no un biomarcador que nos indique a qué velocidad estamos envejeciendo. Se sabe que los efectos de la edad son un producto de una serie de factores, que son una combinación de la susceptibilidad de  nuestro organismo y el resultado de lss agresiones externas, cómo las radiaciones o los agentes químicos. 

Es por eso que ciertos trabajos poseen un retiro anticipado, como los pilotos de aerolineas, que están más horas a grandes alturas y a mayor exposición de los rayos del sol, o los trabajadores de los hornos industriales, que están expuestos a grandes cantidades de calor.

El año 2011 se postuló una teoría revolucionaria, basada en en una serie de descubrimietos reveladores, denominada el reloj epigenético. Este reloj es básicamente un reloj biológico que está basado en cambios químicos que ocurren en el ADN y que reflejan el paso del tiempo. 

La palabra epigenético deriva del hecho de que el prefijo "epi" que significa arriba o sobre el ADN. Los cambios epigenéticos son cambios químicos reversibles en el ADN que no cambian su secuencia pero influyen en como los genes se expresan. Haciendo una analogía con una cocina, el ADN pueden representar todos los ingredientes que contamos para desarrollarnos y vivir, y la epigenética sería el libro de recetas, que nos indica que genes se expresan en que tejidos. De esta manera la epigenética es un regulador más de la expresión genética y es uno de los procesos involucrados en la diferenciación celular, o dicho de otro modo, que los genes de un tejido solo se expresen en ese tejido. El efecto más conocido de la metilación es el silenciamiento génico, o el apagado de genes, las enzimas metiladoras encuentran sitios ricos en Citosica Guanina denominados islas CpG, las metilan e inhiben la transcripción génica de esa región. Como vemos, la metilación tiene una función natural y necesaria, pero también se demostró que el ADN se va metilando en otras regiones con significado menos claro. 

Lo que si se encontró es que el grado de metilación del ADN está directamente relacionado con la edad normal. Aún más, cuando nacemos, el reloj se resetea, vuelve a cero, lo que quiere decir es que no heredamos los cambios de nuestros padres.

El primero en publicar estos descubrimientos fue el investigador aleman Steve Horvath. Utilizando 16 regiones de metilación CpG en muestras de saliva, pudo predecir la edad de las personas con un 95% de exactitud. Muy entusiasmado por su descubrimiento, Steve fue aumentando su muestra y analizando más tejidos y encontró que el reloj anda mucho mejor si se utilizan 353 sitios o marcadore.

El reloj epigenético es una rareza en el mundo de los biomarcadores, un marcador biológico  generalmente tiene una correlación de 0.6 o 0.7 con la enfermedad o el fenotipo que quiere predecir, por ejemplo, el acortamiento de los telómeros es otro marcador conocido de la edad biológica y posee menos de 0.5 de correlación con la edad. Pero el método que Steve encontró, basado en metlación, posee más del 98% de capacidad predictiva de la edad de personas normales, una precisión tan alta que dió enormes problemas al investigador cuando intentó publicar sus resultados. Sus colegas no le creian al principio, aunque hoy en día ya fue plenamente confirmado de manera independiente.

Se demostró que en una persona normal, el grado de metilación está correlacionado de manera sorprendentemente precisa a la edad cronológica. El error medio del reloj biológico es de 3.6 años, pero si se analizan las células de algunas partes del cuerpo, como la saliva, la exactitud de predicción mejora a solo 2 años. Las células que indican mejor el paso del tiempo son muestras del córtex cerebral, con un error de únicamente 1.5 años. 

La pregunta que queda hacer es, después del desubrmiento del reloj epigenético, ¿Tiene alguna aplicación práctica?. 

Se puede pensar en algunas aplicaciones prácticas: en criminología y forense, en las escenas del crimen, se puede estimar la edad de una víctima o la de un victimario analizando los fluidos que ha dejado. En esta linea, hay médicos forenses que están poniendo a punto un reloj epigenético a partir de muestras de sangre utilizando los mismos principios de Steve.

Pero la aplicación más interesante sería la estimación de personas con envejecimiento prematuro o aceleración de la edad, es decir, personas que poseen discrepancias entre la edad biológica y la cronológica, ya sea en todo el cuerpo o solo en algunos tejidos. Si es asi, una discrepancia de este tipo indicaría de que algo está mal.

Cuando se analiza la edad con el reloj epigenético muestras de cánceres, se encuentra que los tumores tienen un 40% más de edad que el resto del cuerpo, como si fuera tejidos envejecidos. Sin emargo, la estimación de la edad no es tan clara para todos los tipos de tumores, donde la edad parece revertirse inexplicablemente. 

También en muestras de personas enfermas con HIV, aquellos que tiene el virus circulante parecen tener más edad biológica que aquellos que tienen al virus supromido. Y esta misma aceleración de la edad se observa en obesos mórbidos.

¿Que se espera del reloj?. Aunque no se sepa bien que lo produce, se espera que ayude a diagnosticar y clasificar mejor las enfermedades. La gran pregunta es si estos procesos de metilación son una respuesta de un proceso bioquímico con alguna intención adecuada, o son procesos aleatorios o residuales. Tal vez es un sistema de manteniemiento que permite estabilizar la expresión gnénica cuando la persona va creciendo. Pero si es un proceso directamente relacionado al envejecimiento y además se sabe que la metilación es un proceso reversible, entonces tal vez se podría encontrar una clave para desacelerarla el envejecimiento. 

Todavía queda mucho por descubrir, en este momento Horvarth está investiganco cientos de miles de perfiles de metilación de diferentes tejidos y pueblos, además de diferentes especies.

Se puede cambiar el ADN de una persona: Terapia génica

 El ADN, o ácido desoxirribonucleico, contiene la información genética de cada individuo. Se trata de una molécula extremadamente larga que está compuesta por tres bloques fundamentales. Un esqueleto de fosfatos, azucares y las bases nitrogenadas. El orden que toman las bases nitrogenadas, Guanina, Citosina, Timina y Adenina, es lo que constituye la información genética de cada persona.

El código de cada persona es único, por eso se puede identificar con una precisión asombrosa a los delincuentes con muestras de una escena del crimen. Aunque hay una única excepción, los gemelos idénticos, son los únicos que comparten el ADN, porque provienen de un mismo embrión. 

El ADN se encuentra empaquetado en cromosomas, y los cromosomas se encuentran en el núcleo de cada célula de nuestro cuerpo.

Ahora, vamos a nuestra pregunta. ¿Se puede cambiar el ADN del cuerpo?. En teoría no se puede, porque el código se encuentra repetido en cada célula de nuestro cuerpo, en cada una de las una de las trillones de células. Intenar cambiar la información genética de todas las células es imposible, al menos con el nivel que tenemos de tecnología hoy en día. Inclusive, cambiar el ADN de una célula es difícil, se puede hacer, se puede realizar cambios, pero lograr cambiar lo que queremos sin alterar el resto del ADN no es un acerteza. Y un cambio errática no nos interesa. Si el ser humano cambia el ADN, tendrá que hacerlo con algún fin. 

Los cambios erráticos del ADN se denominan mutaciones. En el transcurso de la vida ciertas células del cuerpo sufran cambios erráticos en su ADN, productos de factores externos como tabaco, radiación, contaminación, o bien como consecuencias de errores en los procesos fisiológicos naturales, como la replicación del ADN. Estos cambios no dirigidos, sino que son aleatorios, Esas son las mutaciones.

Las mutaciones ocurren naturalmente en muy baja proporción, y el cuerpo posee mecanismos que enmiendan, o corrigen, los cambios. Los agentes cancerígenos pueden aumentar el porcentaje de errores y hacer que los sistemas de defensa sean desborados, ocurriendo crecimientos anormales que pueden terminar en tumores. 

Pero las mutaciones no es lo que estamos hablando en este pregunta. Si ya sabemos que no e puede cambiar la el ADN de una persona en todo el cuerpo, podemos cambiar la pregunta, se puede cambiar el ADN en una región del cuerpo, digamos, soo en el hígado, o el riñón, o en la retina?. Aqui tenemos un panorama diferente. Como en mucahs ocasiones las enfermedades atacan un órgano determinado, es más fácil en enfocarse en intentar cambiar el ADN de ese órgano y no en toda la información del individuo. Así y todo, los problemas de especificdad en el cambio siguen siendo los mismos. Como cambiar un gen de manera precisa, restaurando su función, sin afectar el resto de los genes que los rodean. 

Durante años los investigadores han tratado de combatir las enfermedades de origen genético Lamentablemente, si el origen es genético, lo único que se podía hacer era combatir los síntomas, pero no el origen, porque como establecimos, el ADN no se puede cambiar. 

Pero el sueño que tardaría en hacerse realidad comenzó décadas atrás, en el área que se conoce como Terapia Genética. Ya desde los noventa se iniciaron los primero intentos de cambiar el ADN de una persona para sanar una enfermedad. Un caso que quedó marcado en la historia fue el de Jessie Gelginser, un adolescente de Arizona, EEUU, que iba a la secundaria y hacía medio tiempo trabajando en un supermercado, Jesse sufría de síndrome de deficiencia de transcarbamilasa, o OTCD, una enfermedad en la que el amonio sube a niveles letales en sagre. Los recién nacidos con OTCD caen en coma después del necimiento y quedan con daños cerebrales. La mitad muere al mes. Jesse tenía una versión más suave de la enfermedad que fue diagnosticada cuando tenía dos años. Vivía con una dieta baja en proteínas y un régimen de casi 50 pastillas al día. Las pastillas eran vitales para seguir viviendo. En el otro lado del país, la universidad de Pensilvania estaba buscando voluntarios para probar una cura al gen OTC, el causante de la enfermedad, que evita que se acumule el amonio. Las pacientes iban a ser inyectados con un adenovirus, el virus, alterado para ser inofensivo y con una copia sana del gen OTC, infectaria las células del hígado del paciente e integraría el ADN sano en el ADN cromosómico. 

Jesse se anotó como un voluntario para pruebas de seguridad, que es la primer instancia de la prueba de un medicamento. Los voluntarios anteriores habpian tenido respuestas parecidas a un resfrío, pero cuando le tocó a Jesse este comenzó a tener una respuesta inflamatoria tremenda, seguida de falla de órganos total. Fue internado, y al cuarto día estaba con muerte cerebral.

La terapia génica, con sus sueños de curas milagrosa, había tenido un golpe tremendo, y atrasaría las investigaciones por 10 años o más.

Por supuesto, que el campo volvió a resurgir. Luego de 20 años de la muerte  de Jesse, los investigadores volvieron a enfocarse en el reemplazo o alteración de genes con errores. Hasta la fecha, solo unas pocas medicinas han terminado en el mercado. Dos medicamentos para el linfoma y un tratamiento que revierte una forma de ceguera hereditaria. Más recientemente, se aprobó una terapia para la atrofia muscular espinal.

Los avances siguen son lentos, dada la complejidad de la edición genética. Sin embargo, aparreció una nueva tecología que ha acelerado las investigaciones y renovado las esperanzas. Se trata del sistema CRISPR, un proceso molecular que proviene de las bacterias y que permite dirigir y editar regiones del genoma con mayor facilidad técnica de lo que se venía haciendo. CRISPR se trata de una especie de sistema inmune que tienen las bacterias y le permite recordar con que virus han sido infectadas para ofrecer resistencia a nuevas infecciones por el mismo virus. 

Este sistema usa enzimas denominadas endonucleasas que reconocen que secuencia tienen que cortar mediante la guía de secuencias cortas de ARN y siguiendo un principio simple de emparejamiento de secuencias.  Aunque también tiene sus limitaciones técnicas, es mucho más accesible que lo que se venía haciendo. Aunqeu es de bacterias, la adaptación de este sistema a las células eucariotas permite estar a un paso más de tratar de forma definitiva a enfermedades genéticas incurables como la hemofilia, la distrofia muscular y cientos más. Hoy en día se está probando en fase 2 la eliminación del HIV en pacientes crónicos.