Científicos del CNIO han desarrollado ratones con telómeros
más largos de lo normal, menos signos de envejecimiento molecular y una
menor incidencia de cáncer. Dichos telómeros hiperlargos no provocaron
en los animales efectos fatales a largo plazo. Prescindir de la
manipulación genética para alargar los telómeros ofrece una nueva manera
de retrasar el envejecimiento sin alterar los genes.
Imagen del ojo que muestra en verde las células con telómeros hiperlargos y en rojo los telómeros. / CNIO
El Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro Nacional de
Investigaciones Oncológicas (CNIO), en colaboración con la Unidad de
Ratones Transgénicos del mismo centro, ha logrado crear en el
laboratorio ratones con telómeros hiperlargos y con un menor
envejecimiento molecular, evitando el uso de la que hasta ahora era la
vía habitual: la introducción de genes.
Esta nueva técnica, basada en cambios epigenéticos y descrita hoy en
Nature Communications,
evita la manipulación de genes para retrasar el envejecimiento
molecular. El estudio también subraya la importancia de esta nueva
estrategia para generar células madre embrionarias y células iPS con
telómeros muy largos para su uso en medicina regenerativa.
Los
telómeros (estructuras protectoras situadas en los extremos de los
cromosomas) son esenciales para la estabilidad del material genético y
para mantener el estado juvenil de las células y el organismo.
Los telómeros son esenciales para la estabilidad del material
genético y para mantener el estado juvenil de las células y el organismo
Sin embargo, los telómeros se van acortando a medida que envejecemos.
Llegado un punto crítico de acortamiento, las células entran en
senescencia o mueren. Esta es una de las causas moleculares del
envejecimiento celular y de la aparición de enfermedades asociadas a la
vejez.
Por el contrario, cuando los telómeros tienen una longitud
extra –cosa que logró por primera vez el grupo del CNIO dirigido por
Maria A. Blasco usando la expresión del gen de la telomerasa– ejercen un
papel protector frente al envejecimiento y las enfermedades asociadas a
él, prolongando significativamente la vida de los ratones.
Cómo alargar los telómeros
Tenemos que remontarnos al año 2009, cuando en un trabajo publicado en la revista
Cell Stem Cell
se describía que el cultivo in vitro de células iPS causaba el
alargamiento progresivo de los telómeros hasta generar lo que las
autoras llamaron ‘telómeros hiperlargos’.
Poco después, en 2011, Elisa Varela (también firmante de este último paper) y sus colegas del CNIO publicaron en la revista
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) que este fenómeno también ocurría de forma espontánea en las células madre embrionarias cuando se cultivaban in vitro.
“La
expansión in vitro de las células madre embrionarias resulta en el
alargamiento de los telómeros hasta el doble de la longitud normal en
las células del embrión”, explican las autoras. Una elongación que
ocurre gracias a mecanismos activos naturales y sin que se produzcan
alteraciones en el gen de la telomerasa.
Los autores del trabajo, de izquierda a derecha: Miguel A.
Muñoz-Lorente, Maria A. Blasco, Sagrario Ortega, Elisa Varela, Agueda M.
Tejera. / CNIO
Pero, ¿serían estas células capaces de dar lugar a un
ratón con telómeros mucho más largos de lo normal y que envejeciera más
lentamente? En el trabajo que se publica hoy en
Nature Communications, Elisa Varela y sus colegas demuestran que sí.
Menos daños en el ADN y menos tumores
Las
células con telómeros hiperlargos de estos ratones parecen ser
perfectamente funcionales. Al analizar los tejidos en diferentes
momentos (0, 1, 6 y 12 meses de vida), estas células mantenían el
gradiente extra de longitud (decrecían con el tiempo pero a un ritmo
normal), presentaban menor acumulación de daños en el ADN y tenían mayor
capacidad para la reparación de heridas en la piel. Además, los
animales tenían una menor incidencia de aparición de tumores –tanto
esporádicos como inducidos–que los ratones normales.
Las células con telómeros hiperlargos de estos ratones parecen ser perfectamente funcionales
Estos resultados demuestran que las células madre pluripotentes
portadoras de telómeros hiperlargos pueden dar lugar a organismos con
telómeros más largos que se mantienen juveniles a nivel molecular
durante más tiempo.
Según las autoras, se trata de “una prueba de
concepto de que es posible generar tejidos adultos con telómeros más
largos de lo normal en ausencia de modificaciones genéticas”.
“Nuestro
trabajo también demuestra que es posible generar iPS con telómeros más
largos –explica Blasco– que resultarían en células diferenciadas con
telómeros a su vez más largos y que estarían, por tanto, más protegidas
del daño”.
Esto podría ser una ventaja en el campo de la medicina
regenerativa, donde se está estudiando cómo usar células iPS para
generar tipos celulares adultos para terapias celulares. El siguiente
paso será “generar una nueva especie de ratón que tenga los telómeros de
todas sus células el doble de largos de lo normal”, explican Blasco y
Varela.
“De este modo, podremos analizar algunas de las grandes
preguntas que aún están sin contestar: ¿Viviría más una especie de ratón
que tuviera los telómeros el doble de largos? ¿Es este el mecanismo que
ha usado la naturaleza para determinar longevidades muy diferentes en
especies genéticamente muy similares? ¿Tendría esta nueva especie más o
menos cáncer?
Referencia bibliográfica:
Nature Communications.
Este
estudio ha sido financiado por el Ministerio de Economía y
Competitividad español, el Consejo Europeo de Investigación (ERC, por
sus siglas en inglés), la Comunidad de Madrid, la AXA Research Fund y al
Fundación Botín y el Banco Santander a través de Santander
Universidades.
