La ciencia del envejecimiento: ¿Podemos vivir para siempre y deberíamos hacerlo?

Para el ser humano cotidiano, el envejecimiento es simplemente el resultado del paso del tiempo. El envejecimiento pasa factura físicamente, manifestándose en canas, arrugas y problemas de memoria. Con el tiempo, la acumulación del desgaste típico da paso a enfermedades y patologías más graves, como el cáncer, el Alzheimer o las enfermedades cardíacas. Entonces, un día todos exhalamos un último aliento y nos sumergimos en lo último desconocido: la muerte. Esta descripción del envejecimiento, por vaga e indefinida que sea, es algo que todos conocemos fundamentalmente.

Sin embargo, se está produciendo un cambio ideológico que puede revolucionar la forma en que entendemos y experimentamos la edad. Las investigaciones emergentes sobre los procesos biológicos del envejecimiento y el desarrollo de tecnologías biomédicas dirigidas a las enfermedades relacionadas con la edad representan un enfoque distinto hacia el envejecimiento. De hecho, el envejecimiento ya no se considera un proceso dependiente del tiempo, sino más bien una acumulación de mecanismos discretos. El envejecimiento, en cambio, podría calificarse mejor como una enfermedad en sí misma.

Ingresa Aubrey de Grey, doctora de Cambridge con experiencia en informática y gerontóloga biomédica autodidacta. Tiene una barba larga que fluye sobre su pecho y torso en forma de caña. Habla rápidamente, las palabras salen de su boca con un encantador acento británico. El discurso rápido podría ser simplemente una peculiaridad del personaje, o podría haber evolucionado a partir del sentido de urgencia que siente con respecto a la guerra que está librando contra el envejecimiento. De Gray es cofundador y director científico de Fundación de Investigación SENS, una organización benéfica que se dedica a promover la investigación y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad.

De Gray es un personaje memorable, por lo que pasa mucho tiempo dando charlas y movilizando a la gente para el movimiento antienvejecimiento. En un episodio de Hora de radio TED por NPR, predice que “Básicamente, los tipos de cosas por las que podrías morir a la edad de 100 o 200 años serían exactamente los mismos que los tipos de cosas por las que podrías morir a la edad de 20 o 30 años”.

Una advertencia: muchos científicos se apresurarían a señalar que tales predicciones son especulativas y que se necesita evidencia definitiva antes de hacer afirmaciones tan grandiosas. De hecho, en 2005, MIT Technology Review anunció la Desafío SENS, ofreciendo 20,000 dólares a cualquier biólogo molecular que pudiera demostrar suficientemente que las afirmaciones de la SENS sobre la reversión del envejecimiento eran "indignas de un debate erudito". Hasta ahora, nadie ha reclamado el premio completo, excepto una presentación notable que los jueces consideraron lo suficientemente elocuente como para ganar $ 10,000. Sin embargo, esto nos deja al resto de nosotros, los mortales, lidiando con evidencia que, en el mejor de los casos, no es concluyente, pero es lo suficientemente prometedora como para merecer el premio. consideración de sus implicaciones.

Después de examinar montones de investigaciones y titulares demasiado optimistas, he decidido centrarme únicamente en unas pocas áreas clave de investigación que cuentan con tecnología y terapias tangibles relacionadas con el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad.

¿Los genes tienen la clave?

El modelo de la vida se puede encontrar en nuestro ADN. Nuestro ADN está lleno de códigos que llamamos “genes”; Los genes son los que determinan de qué color serán tus ojos, qué tan rápido será tu metabolismo y si desarrollarás una determinada enfermedad. En la década de 1990, Cynthia Kenyon, investigadora de bioquímica de la Universidad de San Francisco y recientemente nombrada una de las 15 mejores mujeres en ciencia en 2015 por Business Insider, introdujo una idea que cambió el paradigma: que los genes también podrían codificar cuánto tiempo vivimos, y activar o desactivar ciertos genes podría prolongar una vida saludable. Su investigación inicial se centró en C. Elegans, Gusanos diminutos que se utilizan como organismos modelo para la investigación porque tienen ciclos de desarrollo del genoma muy similares a los de los humanos. Kenyon descubrió que desactivar un gen específico, Daf2, hacía que sus gusanos vivieran el doble que los gusanos normales.

Aún más interesante es que los gusanos no sólo vivieron más, sino que también estuvieron más sanos durante más tiempo. Imagínese que vive hasta los 80 y pasa 10 años de esa vida luchando contra la fragilidad y la enfermedad. Uno podría dudar acerca de vivir hasta los 90 años si eso significara pasar 20 años de vida plagados de enfermedades relacionadas con la edad y una menor calidad de vida. Pero los gusanos de Kenyon vivieron el equivalente humano de 160 años y sólo cinco años de esa vida los pasaron en la “vejez”. En un artículo en El guardiánKenyon dejó al descubierto lo que algunos de nosotros sólo esperaríamos en secreto; “Simplemente piensas, 'Guau. Tal vez yo podría ser ese gusano longevo". Desde entonces, Kenyon ha sido pionero en la investigación para identificar genes que controlan el proceso de envejecimiento.

La idea es que si podemos encontrar un gen maestro que controle el proceso de envejecimiento, entonces podremos desarrollar fármacos que interrumpan la vía de ese gen o utilizar técnicas de ingeniería genética para alterarlo por completo. En 2012, un artículo en Ciencia: se publicó sobre una nueva técnica de ingeniería genética llamada CRISPR-Cas9 (más fácilmente conocida como CRISPR). CRISPR arrasó en los laboratorios de investigación de todo el mundo en los años siguientes y fue anunciado en Naturaleza como el mayor avance tecnológico en investigación biomédica en más de una década.

CRISPR es un método simple, económico y eficaz para editar ADN que utiliza un segmento de ARN (el equivalente bioquímico de una paloma mensajera) que guía las enzimas de edición hacia una tira de ADN objetivo. Allí, la enzima puede eliminar rápidamente genes e insertar otros nuevos. Parece fantástico poder “editar” secuencias genéticas humanas. Me imagino a los científicos creando collages de ADN en el laboratorio, cortando y pegando genes como niños en una mesa de manualidades, descartando por completo los genes no deseados. Sería la pesadilla de un bioético crear protocolos que regulen cómo se utiliza dicha tecnología y sobre quién.

Por ejemplo, a principios de este año hubo un gran revuelo cuando un laboratorio de investigación chino publicó que había intentado modificar genéticamente embriones humanos (consulte el artículo original en Proteínas y células, y el posterior alboroto en Naturaleza). Los científicos estaban investigando el potencial de CRISPR para atacar el gen responsable de la β-talasemia, un trastorno sanguíneo hereditario. Sus resultados mostraron que CRISPR logró escindir el gen de la β-talasemia, pero también afectó a otras partes de la secuencia de ADN, lo que provocó mutaciones no deseadas. Los embriones no sobrevivieron, lo que subraya aún más la necesidad de una tecnología más fiable.

En lo que respecta al envejecimiento, se imagina que CRISPR puede usarse para apuntar a genes relacionados con la edad y activar o desactivar vías que ayudarían a retardar el proceso de envejecimiento. Este método podría implementarse, idealmente, mediante vacunación, pero la tecnología no está ni cerca de lograr este objetivo y nadie puede decir de manera decisiva si alguna vez lo logrará. Parece que rediseñar fundamentalmente el genoma humano y alterar la forma en que vivimos y (potencialmente) morimos sigue siendo parte de la ciencia ficción, por ahora.

Seres Biónicos

Si la marea del envejecimiento no puede detenerse a nivel genético, entonces podemos buscar mecanismos más adelante para interrumpir el proceso de envejecimiento y prolongar vidas saludables. En este momento de la historia, las prótesis y los trasplantes de órganos son algo común: espectaculares hazañas de ingeniería en las que hemos mejorado, y en ocasiones reemplazado por completo, nuestros sistemas biológicos y órganos para salvar vidas. Seguimos superando los límites de la interfaz humana; La tecnología, la realidad digital y la materia extraña están más arraigados que nunca en nuestros cuerpos sociales y físicos. A medida que los límites del organismo humano se vuelven borrosos, empiezo a preguntarme: ¿en qué momento ya no podemos considerarnos estrictamente “humanos”?

Una niña, Hannah Warren, nació en 2011 sin tráquea. No podía hablar, comer ni tragar por sí sola y sus perspectivas no parecían buenas. En 2013, sin embargo, se sometió a una procedimiento innovador que implantó una tráquea cultivada a partir de sus propias células madre. Hannah despertó del procedimiento y pudo respirar, sin máquinas, por primera vez en su vida. Este procedimiento ganó mucha atención de los medios; Era una niña joven y de aspecto dulce y era la primera vez que se realizaba el procedimiento en los Estados Unidos.

Sin embargo, un cirujano llamado Paolo Macchiarini ya había sido pionero en llevar a cabo este tratamiento cinco años antes en España. La técnica requiere construir un andamio que imite la tráquea a partir de nanofibras artificiales. Luego, el andamio se "sembra" con las propias células madre del paciente extraídas de su médula ósea. Las células madre se cultivan cuidadosamente y se les permite crecer alrededor del andamio, formando una parte del cuerpo completamente funcional. El atractivo de este enfoque es que reduce drásticamente la posibilidad de que el cuerpo rechace el órgano trasplantado. Después de todo, ¡está construido a partir de sus propias células!

Además, alivia la presión del sistema de donación de órganos, que rara vez tiene suficiente suministro de órganos que se necesitan desesperadamente. Hannah Warren, lamentablemente, falleció más tarde. el mismo año, pero el legado de ese procedimiento sigue vivo mientras los científicos luchan por las posibilidades y limitaciones de dicha medicina regenerativa: la construcción de órganos a partir de células madre.

Según Macchiarini en el un artículo del XNUMX de Lancet, en 2012, “El máximo potencial de esta terapia basada en células madre es evitar la donación humana y la inmunosupresión de por vida y poder reemplazar tejidos complejos y, tarde o temprano, órganos completos”.

A este período aparentemente jubiloso pronto siguió la controversia. Los críticos expresaron sus opiniones a principios de 2014 en un editorial existentes Revista de Cirugía Torácica y Cardiovascular, cuestionando la plausibilidad de los métodos de Macchiarini y demostrando preocupación por las altas tasas de mortalidad de procedimientos similares. Más tarde ese año, el Instituto Karolinska de Estocolmo, una prestigiosa universidad médica donde Macchiarini es profesor visitante, investigaciones iniciadas en su trabajo. Mientras Macchiarini era absuelto de mala conducta A principios de este año, demuestra la vacilación de la comunidad científica ante los errores en un trabajo tan nuevo y crítico. Sin embargo, hay una ensayo clínico Actualmente se está llevando a cabo en los EE. UU. la seguridad y eficacia del trasplante traqueal diseñado con células madre y se estima que el estudio estará terminado a finales de este año.

El novedoso procedimiento de Macchiarini no es el único paso adelante en la creación de órganos a medida: la llegada de la impresora 3D tiene a la sociedad preparada para imprimir de todo, desde lápices hasta huesos. Un grupo de investigadores de Princeton logró imprimir un prototipo de oído biónico funcional en 2013, lo que parece haber pasado hace eones dada la rapidez con la que se ha desarrollado la tecnología (consulte su artículo en Nano Letters). La impresión 3D se ha vuelto comercial ahora y es posible que haya una carrera entre las empresas de biotecnología para ver quién puede comercializar el primer órgano impreso en 3D.

empresa con sede en san diego Órganovo salió a bolsa en 2012 y ha estado utilizando tecnología de impresión 3D para avanzar en la investigación biomédica, por ejemplo, produciendo en masa hígados diminutos para utilizarlos en pruebas de drogas. Las ventajas de la impresión 3D es que no requiere el andamiaje inicial y proporciona mucha más flexibilidad: potencialmente se podría entrelazar la infraestructura electrónica con el tejido biológico e insertar nuevas funcionalidades en los órganos. Aún no hay señales de imprimir órganos completos para trasplantes humanos, pero el impulso está ahí, como lo indica la asociación de Organovo con la Fundación Matusalén – otra creación del famoso Aubrey de Grey.

La Fundación Matusalén es una organización sin fines de lucro que financia la investigación y el desarrollo de la medicina regenerativa y, según se informa, dona más de 4 millones de dólares a varios socios. Si bien esto no es mucho en términos de I+D científico –según Forbes, las grandes empresas farmacéuticas pueden gastar entre 15 y 13 mil millones de dólares por medicamento, y la I+D en biotecnología es comparable: sigue siendo mucho dinero.

Vivir más y la tragedia de Titono

En la mitología griega, Tithonus es el amante de Eos, el Titán de la aurora. Tithonus es hijo de un rey y una ninfa del agua, pero es mortal. Eos, desesperada por salvar a su amante de una eventual muerte, le ruega al dios Zeus que le regale a Tithonus la inmortalidad. De hecho, Zeus otorga la inmortalidad a Tithonus, pero en un giro cruel, Eos se da cuenta de que también olvidó pedir la eterna juventud. Tithonus vive para siempre, pero continúa envejeciendo y perdiendo sus facultades.

“Edad inmortal junto a juventud inmortal / Y todo lo que fui, en cenizas” dice Alfred Tennyson en un poema escrito desde la perspectiva del hombre eternamente condenado. Si somos capaces de persuadir a nuestros cuerpos para que duren el doble, no hay garantía de que nuestras mentes hagan lo mismo. Muchas personas son víctimas del Alzheimer u otros tipos de demencia antes de que su salud física comience a fallar. Solía ​​afirmarse ampliamente que las neuronas no se pueden regenerar, por lo que la función cognitiva disminuiría irreversiblemente con el tiempo.

Sin embargo, las investigaciones ahora han establecido firmemente que las neuronas pueden, de hecho, regenerarse y demostrar "plasticidad", que es la capacidad de formar nuevas vías y crear nuevas conexiones en el cerebro. Básicamente, puedes enseñarle nuevos trucos a un perro viejo. Pero esto no es suficiente para prevenir la pérdida de memoria durante una vida de 160 años (mi esperanza de vida futura sería ridícula para De Grey, quien afirma que los humanos pueden llegar a tener 600 años). No es deseable vivir una vida larga sin facultades mentales para disfrutarla, pero nuevos y extraños acontecimientos indican que aún podría haber esperanza para salvar nuestras mentes y espíritus del marchitamiento.

En octubre de 2014, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford inició un estudio muy publicitado. ensayo clínico que proponía infundir a los pacientes de Alzheimer sangre de donantes jóvenes. La premisa del estudio tiene una cierta cualidad macabra, sobre la cual muchos de nosotros seríamos escépticos, pero se basa en investigaciones prometedoras ya realizadas en ratones.

En junio de 2014 se publicó un artículo en Naturaleza revista de un grupo de científicos de Stanford que detalla cómo la transfusión de sangre joven a ratones mayores en realidad revirtió los efectos del envejecimiento en el cerebro desde el nivel molecular hasta el cognitivo. La investigación demostró que los ratones más viejos, al recibir sangre joven, volverían a desarrollar neuronas, mostrarían más conectividad en el cerebro y tendrían mejor memoria y función cognitiva. En una entrevista con el guardiánTony Wyss-Coray, uno de los científicos principales que trabajan en esta investigación y profesor de neurología en Stanford, dijo: “Esto abre un campo completamente nuevo. Nos dice que la edad de un organismo, o de un órgano como el cerebro, no está escrita en piedra. Es maleable. Puedes moverlo en una dirección u otra”.

Se desconoce exactamente qué factores en la sangre están causando efectos tan dramáticos, pero los resultados en ratones fueron lo suficientemente prometedores como para permitir que se aprobara un ensayo clínico en humanos. Si la investigación avanza bien, entonces podríamos identificar factores singulares que rejuvenezcan el tejido cerebral humano y crear un fármaco que bien podría revertir el Alzheimer y mantenernos resolviendo crucigramas hasta el fin de los tiempos.