De un conjunto de 40.000 genes de tres organismos diferentes, los científicos de la ETH Zurich y un consorcio de investigación han encontrado genes que están directamente involucrados en el envejecimiento. Si sólo se influye uno de estos genes, la esperanza de vida saludable de los animales de laboratorio es prolongada y posiblemente también la de los humanos.
Impulsado por la búsqueda de la eterna juventud, la humanidad ha pasado siglos obsesionados con la pregunta de cómo es exactamente que envejecemos. Con los avances en los métodos de genética molecular en las últimas décadas, la búsqueda de los genes implicados en el proceso de envejecimiento se ha acelerado considerablemente.
Hasta ahora, la investigación se limita principalmente a genes de organismos de modelo, tales como el C. elegans, que revelaron que alrededor de uno por ciento de sus genes podrían influir en la esperanza de vida. Sin embargo, los investigadores han asumido durante mucho tiempo que tales genes surgieron en el curso de la evolución y todos los seres vivos cuyas células han conservado los poseen.
Los investigadores de ETH Zurich y el consorcio JenAge han buscado sistemáticamente a través de los genomas de tres organismos diferentes en busca de los genes asociados con el proceso de envejecimiento que están presentes en las tres especies – y por lo tanto derivan de los genes de un ancestro común. A pesar de que se encuentran en diferentes organismos, estos llamados genes ortólogos están estrechamente relacionados entre sí, y que se encuentran en todos en los seres humanos también.
Para detectar estos genes, los investigadores examinaron unos 40.000 genes del nematodo C. elegans, pez cebra y ratones. Los científicos querían determinar qué genes están regulados de manera idéntica en los tres organismos en cada etapa de envejecimiento.
Como medida de la actividad de los genes, los investigadores midieron la cantidad de ARN mensajero (ARNm) que se encuentran en las células de estos animales. ARNm es la transcripción de un gen y el modelo de una proteína. Cuando hay muchas copias de un ARNm de un gen específico, es muy activo; y el gen está regulado positivamente. Menos copias de ARNm, por el contrario, se consideran como un signo de baja actividad.
Además de estos volumenes de información, los investigadores utilizaron modelos estadísticos para establecer una intersección de los genes que son regulados de la misma manera en el gusanos, peces y ratones. Esto demostró que los tres organismos tienen sólo 30 genes en común que influyen significativamente en el proceso de envejecimiento.
Mediante la realización de experimentos en los que el ARNm de los genes correspondientes fueron bloqueadas selectivamente, los investigadores identificaron su efecto sobre el proceso de envejecimiento en los nematodos. Al tomar una docena de estos genes, y bloquearlos, se extendió la vida útil de por lo menos un cinco por ciento.
Uno de estos genes demostrado ser particularmente influyente: el gen bcat-1. Cuando se bloqueó el efecto de este gen, se extendió significativamente la esperanza de vida media de los nematodos hasta en un 25 por ciento.
Los investigadores también fueron capaces de explicar cómo funciona este gen: el gen BCAT-1 lleva el código de la enzima del mismo nombre, que degrada los llamados aminoácidos.
Cuando los investigadores inhibieron la actividad de los genes de BCAT-1, povocaron una cascada de señalización molecular que aumentó de la longevidad en los nematodos. Además, el intervalo de tiempo durante el cual los gusanos permanecieron sanos se amplió. Como medida de vitalidad, los investigadores midieron la acumulación de pigmentos de envejecimiento, la velocidad a la que las criaturas se movían, y con qué frecuencia los nematodos se reproducían con éxito. Todos estos parámetros mejoraron cuando los científicos inhibieron la actividad del gen bcat-1.
Más información en: Paper
