A ciencia do envellecemento: podemos vivir para sempre, e debemos?

O envellecemento do ser humano cotián é simplemente o resultado do paso do tempo. O envellecemento pasa factura fisicamente, manifestándose en canas, engurras e problemas de memoria. Finalmente, a acumulación do típico desgaste dá paso a enfermidades e patoloxías máis graves, como o cancro, o Alzheimer ou as enfermidades cardíacas. Entón, un día todos exhalamos un último alento e mergullámonos na última descoñecida: a morte. Esta descrición do envellecemento, por moi vaga e indefinida que poida ser, é algo tan fundamentalmente coñecido por todos e todas.

Non obstante, está a suceder un cambio ideolóxico que pode revolucionar a forma en que entendemos e vivimos a idade. A investigación emerxente sobre os procesos biolóxicos do envellecemento e o desenvolvemento de tecnoloxías biomédicas dirixidas ás enfermidades relacionadas coa idade, supoñen un enfoque distinto cara ao envellecemento. O envellecemento, de feito, xa non se considera un proceso dependente do tempo, senón unha acumulación de mecanismos discretos. O envellecemento, en cambio, podería cualificarse mellor como unha enfermidade en si.

Entra Aubrey de Grey, doutora en Cambridge con formación en informática e xerontólogo biomédico autodidacta. Ten unha longa barba que flúe sobre o seu peito e o torso de cana. Fala rapidamente, as palabras saíndo da súa boca cun encantador acento británico. O discurso rápido podería ser simplemente unha peculiaridade do personaxe, ou podería ter evolucionado a partir da sensación de urxencia que sente con respecto á guerra que está a librar contra o envellecemento. De Gray é o cofundador e director científico de Fundación de Investigación SENS, unha organización benéfica que se dedica a avanzar na investigación e no tratamento das enfermidades relacionadas coa idade.

De Gray é un personaxe memorable, polo que pasa moito tempo dando charlas e reunindo xente para o movemento anti-envellecemento. Nun episodio de TED Radio Hour por NPR, predice que "Basicamente, os tipos de cousas polas que poderías morrer aos 100 ou 200 anos serían exactamente os mesmos que os tipos de cousas polas que podes morrer aos 20 ou 30 anos".

Unha advertencia: moitos científicos axiña sinalarán que tales predicións son especulativas e que hai que contar con probas definitivas antes de facer afirmacións tan grandes. De feito, en 2005, MIT Technology Review anunciou o Desafío SENS, ofrecendo 20,000 dólares a calquera biólogo molecular que puidese demostrar suficientemente que as afirmacións de SENS sobre a reversión do envellecemento eran "indignas de debate aprendido". Ata agora, ninguén reclamou o premio completo, excepto unha presentación notable que os xuíces consideraron o suficientemente elocuente como para gañar $ 10,000. Isto deixa ao resto de nós, mortais, lidiar con probas que, no mellor dos casos, non son concluíntes, pero que prometen o suficiente como para merecer. consideración das súas implicacións.

Despois de revisar montes de investigación e titulares demasiado optimistas, decidín centrarme só nalgunhas áreas clave de investigación que teñan tecnoloxía e terapias tanxibles relacionadas co envellecemento e as enfermidades relacionadas coa idade.

Os xenes teñen a chave?

O modelo da vida pódese atopar no noso ADN. O noso ADN está cheo de códigos que chamamos ‘xenes’; Os xenes son os que determinan a cor que terán os teus ollos, o rápido que é o teu metabolismo e se desenvolverás unha determinada enfermidade. Na década de 1990, Cynthia Kenyon, investigadora de bioquímica da Universidade de San Francisco e nomeada recentemente como unha das 15 mulleres máis importantes da ciencia en 2015 por Business Inside, introduciu unha idea de cambio de paradigma: que os xenes tamén poderían codificar o tempo que vivimos, e activar ou desactivar certos xenes podería prolongar unha vida saudable. A súa investigación inicial centrouse en C. Elegans, minúsculos vermes que se utilizan como organismos modelo para a investigación porque teñen ciclos de desenvolvemento do xenoma moi similares aos humanos. Kenyon descubriu que desactivar un xene específico - Daf2 - fixo que os seus vermes vivisen o dobre de tempo que os vermes normais.

Aínda máis emocionante, os vermes non simplemente viviron máis, senón que tamén estiveron máis saudables durante máis tempo. Imaxina que vives 80 e 10 anos desa vida pásase loitando contra a fraxilidade e a enfermidade. Pódese dubidar sobre vivir ata os 90 se iso significaba pasar 20 anos de vida plagado de enfermidades relacionadas coa idade e unha calidade de vida inferior. Pero os vermes de Kenyon viviron ata o equivalente humano de 160 anos e só 5 anos desa vida pasaron na "vellez". Nun artigo en The Guardian, Kenyon deixou ao descuberto o que algúns de nós só esperaríamos en segredo; "Só pensas:" Vaia. Quizais eu podería ser ese verme de longa vida.'" Desde entón, Kenyon foi pioneiro na investigación na identificación de xenes que controlan o proceso de envellecemento.

A idea é que se podemos atopar un xene mestre que controle o proceso de envellecemento, entón podemos desenvolver fármacos que interrompan a vía dese xene ou usar técnicas de enxeñería xenética para alteralo por completo. En 2012, un artigo en ciencia publicouse sobre unha nova técnica de enxeñería xenética chamada CRISPR-Cas9 (denominada máis facilmente CRISPR). CRISPR percorreu os laboratorios de investigación de todo o mundo os anos seguintes e foi anunciado Natureza como o maior avance tecnolóxico na investigación biomédica en máis dunha década.

CRISPR é un método sinxelo, barato e eficaz de edición de ADN que utiliza un segmento de ARN, o equivalente bioquímico dunha pomba mensaxeira, que guía a edición de encimas ata unha tira de ADN diana. Alí, o encima pode cortar rapidamente xenes e inserir outros novos. Parece fantástico, poder ‘editar’ secuencias xenéticas humanas. Imaxino que os científicos crean colaxes de ADN no laboratorio, cortando e pegando xenes como nenos nunha mesa de manualidades, descartando os xenes non desexados por completo. Sería un pesadelo dos bioéticos crear protocolos que regulen como se usa esa tecnoloxía e sobre quen.

Por exemplo, houbo alboroto a principios deste ano cando un laboratorio de investigación chinés publicou que intentara modificar xeneticamente embrións humanos (consulta o artigo orixinal en Proteína e Célula, e o kerfuffle posterior en Natureza). Os científicos estaban investigando o potencial de CRISPR para dirixirse ao xene responsable da β-talasemia, unha enfermidade hereditaria do sangue. Os seus resultados mostraron que CRISPR conseguiu escindir o xene da β-talasemia, pero tamén afectou a outras partes da secuencia de ADN dando lugar a mutacións non intencionadas. Os embrións non sobreviviron, o que enfatiza aínda máis a necesidade dunha tecnoloxía máis fiable.

No que se refire ao envellecemento, imaxinase que CRISPR pode usarse para dirixirse a xenes relacionados coa idade e activar ou desactivar vías que axuden a retardar o proceso de envellecemento. Este método podería ser entregado, idealmente, a través da vacinación, pero a tecnoloxía está moi preto de acadar este obxectivo e ninguén é capaz de dicir con decisión se o fará algunha vez. Parece que a re-enxeñería fundamental do xenoma humano e a alteración da forma en que vivimos e (potencialmente) morremos seguen sendo parte da ciencia ficción, polo de agora.

Seres biónicos

Se a marea do envellecemento non se pode frear a nivel xenético, entón podemos buscar mecanismos máis adiante para interromper o proceso de envellecemento e prolongar vidas saudables. Neste momento da historia, as extremidades protésicas e os transplantes de órganos son habituais: feitos espectaculares de enxeñería onde melloramos, e ás veces substituímos por completo, os nosos sistemas e órganos biolóxicos para salvar vidas. Seguimos superando os límites da interface humana; a tecnoloxía, a realidade dixital e as materias estrañas están máis arraigadas que nunca nos nosos corpos sociais e físicos. A medida que os bordos do organismo humano se van difuminando, comezo a preguntarme, en que momento xa non podemos considerarnos estrictamente «humanos»?

Unha nena nova, Hannah Warren, naceu en 2011 sen tráquea. Ela non podía falar, comer ou tragar por si mesma, e as súas perspectivas non parecían boas. En 2013, con todo, foi sometida a unha procedemento innovador que implantou unha tráquea cultivada a partir das súas propias células nai. Hannah espertou do procedemento e puido respirar, sen máquinas, por primeira vez na súa vida. Este procedemento gañou moita atención mediática; era unha rapaza nova e de aspecto doce e era a primeira vez que o procedemento se realizaba nos EE.

Con todo, un cirurxián chamado Paolo Macchiarini xa levara a cabo este tratamento como pioneiro cinco anos antes en España. A técnica require construír un andamio que imite a tráquea das nanofibras artificiais. A estada é entón "sementada" coas propias células nai do paciente recollidas da súa medula ósea. Cultívanse coidadosamente as células nai e déixase crecer ao redor da estada, formando unha parte do corpo totalmente funcional. O atractivo deste enfoque é que reduce drasticamente a posibilidade de que o corpo rexeite o órgano transplantado. Despois de todo, está construído a partir das súas propias células!

Ademais, alivia a presión do sistema de doazón de órganos que raramente ten o suficiente suministro de órganos que se necesitan desesperadamente. Hannah Warren, por desgraza, faleceu máis tarde o mesmo ano, pero o legado dese procedemento segue vivo mentres os científicos loitan polas posibilidades e limitacións desta medicina rexenerativa: construír órganos a partir de células nai.

Segundo Macchiarini no Lancetaen 2012, "O potencial final desta terapia baseada en células nai é evitar a doazón humana e a inmunosupresión de por vida e poder substituír os tecidos complexos e, tarde ou cedo, órganos enteiros".

A polémica seguiu pronto a este período aparentemente xubiloso. Os críticos expresaron as súas opinións a principios de 2014 nun editorial no Revista de Cirurxía Torácica e Cardiovascular, cuestionando a plausibilidade dos métodos de Macchiarini e demostrando a preocupación polas altas taxas de mortalidade de procedementos similares. Máis tarde ese ano, o Instituto Karolinska de Estocolmo, unha prestixiosa universidade médica na que Macchiarini é profesor visitante, investigacións iniciadas no seu traballo. Mentres Macchiarini estaba despexado de mala conducta a principios deste ano, demostra a vacilación da comunidade científica sobre os erros en traballos tan críticos e novos. Con todo, hai un ensaio clínico actualmente está en marcha nos Estados Unidos probando a seguridade e a eficacia do transplante traqueal con células nai e estímase que o estudo estará rematado a finais deste ano.

O novo procedemento de Macchiarini non é o único paso adiante na creación de órganos a medida: a aparición da impresora 3D ten á sociedade preparada para imprimir todo, desde lapis ata ósos. Un grupo de investigadores de Princeton conseguiu imprimir un prototipo dun oído biónico funcional en 2013, o que parece que hai moitos anos dada a rapidez coa que se desenvolveu a tecnoloxía (ver o seu artigo en Nano Letras). A impresión 3D fíxose comercial agora, e ben pode haber unha carreira para que as empresas biotecnolóxicas vexan quen pode comercializar o primeiro órgano impreso en 3D.

Empresa con sede en San Diego Organovo fíxose pública en 2012 e estivo utilizando tecnoloxía de impresión 3D para avanzar na investigación biomédica, por exemplo, producindo en masa pequenos fígados para ser usados ​​en probas de drogas. As vantaxes da impresión 3D son que non require o andamio inicial e proporciona moita máis flexibilidade: poderíase entretecer a infraestrutura electrónica co tecido biolóxico e inserir novas funcionalidades nos órganos. Aínda non hai indicios de que se impriman órganos completos para o transplante humano, pero o impulso está aí, como indica a colaboración de Organovo co Fundación Matusalén - outra creación do famoso Aubrey de Grey.

A Fundación Matusalén é unha organización sen ánimo de lucro que financia a investigación e o desenvolvemento da medicina rexenerativa, doando ao parecer máis de 4 millóns de dólares a varios socios. Aínda que isto non é moito en termos de I+D científica, segundo Forbes, as grandes compañías farmacéuticas poden gastar entre 15 millóns de dólares e 13 millóns de dólares por medicamento, e a I+D en biotecnoloxía é comparable: aínda é moito diñeiro.

Vivir máis tempo e a traxedia de Titono

Na mitoloxía grega, Titono é o amante de Eos, Titán do amencer. Titono é fillo dun rei e dunha ninfa de auga, pero é mortal. Eos, desesperada por salvar ao seu amante da morte eventual, pídelle ao deus Zeus que lle regale a Titono a inmortalidade. Zeus de feito outorga a inmortalidade a Tithonus, pero nun xiro cruel, Eos dáse conta de que tamén se esqueceu de pedir a xuventude eterna. Tithonus vive para sempre, pero segue envelleciendo e perdendo as súas facultades.

"Idade inmortal xunto á mocidade inmortal / E todo o que fun, en cinzas", di Alfred Tennyson nun poema escrito dende a perspectiva do eternamente condenado. Se somos capaces de persuadir os nosos corpos para que dure o dobre de tempo, non hai garantía de que as nosas mentes sigan o exemplo. Moitas persoas caen presas do Alzheimer ou doutros tipos de demencia antes de que a súa saúde física comece a fallar. Adoitaba afirmarse amplamente que as neuronas non se poden rexenerar, polo que a función cognitiva diminuiría irreversiblemente co paso do tempo.

Non obstante, a investigación estableceu firmemente que as neuronas de feito poden rexenerarse e demostrar a "plasticidade", que é a capacidade de formar novas vías e crear novas conexións no cerebro. Basicamente, podes ensinarlle novos trucos a un can vello. Pero isto non é suficiente para evitar a perda de memoria durante unha vida de 160 anos (a miña vida futura sería de risa para De Grey, que afirma que os humanos poden chegar aos 600 anos). Difícilmente é desexable vivir unha vida longa sen facultades mentais para gozar dela, pero novos desenvolvementos estraños indican que aínda pode haber esperanza para salvar as nosas mentes e espíritos do marchito.

En outubro de 2014, un equipo de investigadores da Universidade de Stanford iniciou unha actividade moi publicitada ensaio clínico que propoñía infundir sangue de doadores novos aos enfermos de Alzheimer. A premisa do estudo ten unha certa calidade macabra, da que moitos de nós seríamos escépticos, pero baséase nunhas prometedoras investigacións xa feitas en ratos.

En xuño de 2014 publicouse un artigo en Natureza revista dun grupo de científicos de Stanford que detalla como a transfusión de sangue novo a ratos maiores realmente reverteu os efectos do envellecemento no cerebro desde o nivel molecular ata o cognitivo. A investigación demostrou que os ratos máis vellos, ao recibir sangue novo, volverían facer crecer as neuronas, mostrar máis conectividade no cerebro e ter mellor memoria e función cognitiva. Nunha entrevista co Gardián, Tony Wyss-Coray, un dos científicos principais que traballan nesta investigación e profesor de neuroloxía en Stanford, dixo: "Isto abre un campo totalmente novo. Dinos que a idade dun organismo, ou dun órgano como o cerebro, non está escrita en pedra. É maleable. Podes movelo nunha dirección ou noutra".

Descoñécese exactamente cales son os factores no sangue que están a causar efectos tan dramáticos, pero os resultados en ratos foron o suficientemente prometedores como para permitir a aprobación dun ensaio clínico en humanos. Se a investigación avanza ben, entón poderiamos identificar factores singulares que rexuvenecen o tecido cerebral humano e crear un medicamento que ben pode revertir o Alzheimer e manternos resolvendo encrucillados ata o final dos tempos.