Una investigación del Instituto Babraham (Reino Unido) ha desarrollado un método para «saltar en el tiempo» las células de la piel humana 30 años, retrasando el reloj del envejecimiento de las células sin que pierdan su función especializada.
El trabajo, publicado en la revista científica ‘eLife’, ha logrado restablecer parcialmente la función de las células más antiguas, además de rejuvenecer las medidas moleculares de la edad biológica.
A medida que envejecemos, la capacidad de funcionamiento de nuestras células disminuye y el genoma acumula marcas de envejecimiento. La biología regenerativa pretende reparar o sustituir las células, incluidas las viejas.
Una de las herramientas más importantes de la biología regenerativa es nuestra capacidad para crear células madre «inducidas». El proceso es el resultado de varios pasos, cada uno de los cuales borra algunas de las marcas que hacen que las células estén especializadas.
En teoría, estas células madre tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula, pero los científicos aún no son capaces de recrear de forma fiable las condiciones para Re diferenciar las células madre en todos los tipos de células.
El nuevo método, basado en la técnica ganadora del Premio Nobel que los científicos utilizan para fabricar células madre, supera el problema de borrar por completo la identidad celular deteniendo la reprogramación en parte del proceso.
Esto permitió a los investigadores encontrar el equilibrio preciso entre la reprogramación de las células, haciéndolas biológicamente más jóvenes, y la posibilidad de recuperar su función celular especializada.
En 2007, Shinya Yamanaka fue el primer científico en convertir células normales, que tienen una función específica, en células madre que tienen la capacidad especial de convertirse en cualquier tipo de célula. El proceso completo de reprogramación de las células madre dura unos 50 días y utiliza cuatro moléculas clave denominadas factores Yamanaka.
El nuevo método, denominado reprogramación transitoria en fase de maduración, expone las células a los factores Yamanaka durante sólo 13 días. En ese momento, se eliminan los cambios relacionados con la edad y las células han perdido temporalmente su identidad. Se dio tiempo a las células parcialmente reprogramadas para que crecieran en condiciones normales, con el fin de observar si su función específica de células de la piel regresaba.
El análisis del genoma mostró que las células habían recuperado los marcadores característicos de las células de la piel (fibroblastos), y esto se confirmó al observar la producción de colágeno en las células reprogramadas.
La edad no es solo un número
Para demostrar que las células habían rejuvenecido, los investigadores buscaron cambios en las características del envejecimiento. «Nuestra comprensión del envejecimiento a nivel molecular ha progresado en la última década, dando lugar a técnicas que permiten a los investigadores medir los cambios biológicos relacionados con la edad en las células humanas. Pudimos aplicar esto a nuestro experimento para determinar el grado de reprogramación que lograba nuestro nuevo método», detalla uno de los responsables del estudio, Dialnet Gill.
Los investigadores analizaron múltiples medidas de la edad celular. La primera es el reloj epigenético, donde las etiquetas químicas presentes en todo el genoma indican la edad. La segunda es el transcriptoma, todas las lecturas de genes producidas por la célula. Según estas dos medidas, las células reprogramadas coincidían con el perfil de células 30 años más jóvenes en comparación con los conjuntos de datos de referencia.
Las posibles aplicaciones de esta técnica dependen de que las células no sólo parezcan más jóvenes, sino que también funcionen como tales. Los fibroblastos producen colágeno, una molécula que se encuentra en los huesos, los tendones de la piel y los ligamentos, y que ayuda a dar estructura a los tejidos y a curar las heridas.
Los fibroblastos rejuvenecidos produjeron más proteínas de colágeno en comparación con las células de control que no se sometieron al proceso de reprogramación. Los fibroblastos también se desplazan a las zonas que necesitan ser reparadas.
Los investigadores probaron las células parcialmente rejuvenecidas creando un corte artificial en una capa de células en una placa. Comprobaron que los fibroblastos tratados se desplazaban hacia el hueco más rápidamente que las células más antiguas. Se trata de una señal prometedora de que algún día esta investigación podría utilizarse para crear células que curen mejor las heridas.
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