La reprogramación celular parcial es un nuevo tipo de edición del genoma cuyo objetivo es rejuvenecer las células.
La nanociencia es una de las tecnologías modernas más prometedoras con fines médicos. Las capacidades de edición del genoma, en particular, podrían resultar beneficiosas para criónica en el futuro, lo que la convierte en un interesante campo de la ciencia a seguir si le interesa criónica. En Tomorrow Bio, la primera empresa biotecnológica europea especializada en criopreservación humana, estamos ciertamente intrigados.
Hasta ahora, la mayor parte de los avances médicos de la nanotecnología procedían de la reprogramación de células madre. Para ello, los científicos revierten células individuales a su forma más básica para luego dotarlas de nuevos atributos. Sin embargo, esto podría hacerse mucho más eficaz mediante la aplicación de otros métodos de reprogramación.
Ahora, un nuevo planteamiento al respecto podría permitirnos rejuvenecer tejidos sin necesidad de volver a convertirlos por completo en células madre: Reprogramación celular parcial.
La mayoría de las células de nuestro cuerpo contienen ADN, que es la instrucción biológica que hace únicos a todos y cada uno de los organismos del planeta (a menos que seas un gemelo idéntico). El conjunto completo del ADN de una persona que se encuentra en nuestras células, incluidos todos los genes, puede leerse en voz alta, como si fuera un libro. Este "guión" se llama genoma.
Comprender cada una de las partes del genoma humano, que consta de unos 23.000 genes, nos permitiría combatir las enfermedades con mayor eficacia. Gracias a la investigación nanotecnológica, ahora sabemos que podemos revertir el estado de las células plenamente desarrolladas a células madre embrionarias pluripotentes mediante la sobreexpresión forzada de cuatro genes específicos llamados "Factores Yamanaka". Se trata de un grupo de factores de transcripción de proteínas que desempeñan un papel vital en la creación de células madre pluripotentes inducidas, por lo que a menudo se relacionan con la investigación sobre la longevidad.
Al sobreexpresar estas células, pierden todos sus atributos individuales, como la identidad celular y la edad, y pueden reutilizarse para otros fines mediante la edición del genoma. Sin embargo, en algunos casos, no queremos que las células olviden sus propósitos iniciales.
Uno de estos casos es la reanimación a partir de la criopreservación. Dado que las células no pierden su funcionalidad en este proceso, sería innecesario y llevaría mucho tiempo extra reajustarlas a células madre antes del rejuvenecimiento. En este caso, la reprogramación celular parcial podría ser la solución.
Si se expone a factores de reprogramación durante el tiempo suficiente, es posible invertir la edad de una célula sin borrar su identidad, según han descubierto los científicos. [1] A mitad de camino hacia la pluripotencia, se detiene la expresión de los Factores Yamanaka, momento en el que se ha producido el rejuvenecimiento de la célula, pero no el restablecimiento de su función.
Sin embargo, la aplicación de esta técnica resulta difícil. Actualmente no consigue alcanzar los mismos niveles de restauración celular que una reversión completa. Si se sobreestimulan los genes durante un periodo demasiado corto, el rejuvenecimiento resultará insuficiente. Si los factores se sobreestimulan durante demasiado tiempo, la célula olvidará su identidad y propósito (es decir, se convertirá en una célula madre).
La reprogramación de las células puede dividirse en tres fases: iniciación, maduración y estabilización. [2] Anteriormente, todos los intentos de reprogramación parcial se detenían durante la fase de iniciación, ya que es la única que garantiza que no se produzca una pérdida de función.
La nueva técnica, desarrollada recientemente por científicos británicos, se denomina reprogramación transitoria en fase de maduración(MPTR, por sus siglas en inglés), ya que se adentra en la fase de maduración, en un intento de aumentar aún más la revitalización.
Investigaciones anteriores demuestran que la reprogramación completa puede tardar hasta 50 días con los métodos actuales. Alrededor del día 10 se registraron los primeros beneficios sustanciales para la salud celular, mientras que el día 17 suele marcar el último día en el que la reprogramación aún puede revertirse antes de que las células alcancen la pluripotencia.
MPTR utilizó el fármaco doxiciclina para reprogramar los Factores Yamanaka, exponiéndolos a los productos químicos durante 10, 13, 15 y 17 días respectivamente, probando el resultado más eficaz.
Para empezar con las noticias menos positivas: durante la reprogramación se registraron algunos cambios sustanciales en la morfología de los fibroblastos. Los fibroblastos son un tipo de célula que contribuye a la formación de tejido conjuntivo y desempeña un papel importante en la cicatrización de heridas. En los ensayos de cultivos celulares este cambio no es un problema y las células recuperan su forma original tras la retirada de los fármacos. Sin embargo, las aplicaciones in vivo podrían parecer menos prometedoras. Para garantizar la salud de las células, que es el principal objetivo de estos ensayos, hay que seguir investigando.
Además, el acortamiento de los telómeros, un síntoma de envejecimiento celular, no se trató con la reprogramación parcial. La reprogramación completa ya había conseguido alargar los telómeros.
En el lado positivo: La inversión de la edad de las células fue sustancial. Se midió una reducción media de la edad de 30 años (según el reloj epigenético de Horvath) en el 25% de las células reprogramadas. Tres veces más que las técnicas de reprogramación parcial que se detuvieron en la fase de iniciación. Se midió al menos cierta reducción de la edad en otro 35%. El 40% de los resultados no fueron concluyentes.
El cambio más sustancial se registró tras 13 días de exposición. Esto podría deberse a que los tiempos de exposición más largos, de 15 y 17 días, son estresantes para la célula, lo que a su vez merma los beneficios del rejuvenecimiento.
La producción de colágeno, que suele disminuir con la edad, se analizó tras las pruebas para comprobar si la funcionalidad de las células se mantenía intacta. Las pruebas demostraron que las células rejuvenecidas no sólo mantenían su capacidad de producir colágeno, sino que producían mucho más, lo que confirmaba el éxito del rejuvenecimiento.
La edición del genoma parece ser una opción prometedora para la recuperación de la biostasis.
La industria criónica podría obtener beneficios aún más sustanciales de este nuevo enfoque, presentado por estos nuevos estudios. La reprogramación celular parcial podría permitirnos reparar más fácilmente los daños celulares tras la reanimación de la biostasis e incluso tratar la causa subyacente de la muerte.
Además, podría ayudar a rejuvenecer los cuerpos de los pacientes retrasando sus relojes biológicos. Y es que la recuperación celular está a la vanguardia de la lucha contra la muerte por vejez. Si es posible rejuvenecer 30 años células individuales, no es descabellado pensar que algún día la ciencia descubra cómo ampliar este proceso a todo el organismo humano.
Como ya se dijo en un artículo anterior, es muy poco probable que uno se despierte de la criopreservación en un cuerpo viejo. Estos nuevos descubrimientos corroboran este punto de vista.
Se ha demostrado que la reprogramación parcial provoca el rejuvenecimiento celular tanto in vitro como in vivo. El uso clínico activo podría estar aún muy lejos, pero estudios recientes han dado nuevos pasos hacia la comprensión del proceso de reprogramación celular. Esperamos que en el futuro los científicos puedan llevarla a cabo con seguridad y eficacia.
Esta tecnología, al igual que muchos enfoques nanotecnológicos, podría utilizarse en el tratamiento de la causa de la muerte de los pacientes con biostasis, así como ayudar a su futura reanimación y rejuvenecimiento. Por ello, Tomorrow Bio seguirá muy de cerca los avances tecnológicos en este campo.
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