La reducció progressiva de la diversitat cel·lular en la sang podria convertir-se en una nova eina per estudiar malalties relacionades amb l’envelliment.
A mesura que envellim, el nostre cos pateix canvis invisibles però profunds. Un sistema sensible al pas del temps és el sistema sanguini. Amb els anys, el que era un sistema equilibrat i ric en diversitat cel·lular, es transforma en un entorn més fràgil, dominat per poques cèl·lules mare que prenen el control de la producció de la sang. Ara, un equip d’investigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) i l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) ha descobert com podem llegir aquestes transformacions directament al nostre ADN.
Un rellotge intern a la sang
El seu estudi, publicat a la revista científica Nature, obre una finestra a la detecció precoç de malalties relacionades amb l’envelliment, i suggereix camins cap a noves estratègies de medicina personalitzada per alentir el deteriorament biològic.
És possible rastrejar l’arbre genealògic sanguini llegint la informació epigenètica com si fos un “codi de barres” en el genoma
Els investigadors han identificat patrons de metilació, petits canvis bioquímics que actuen com interruptors moleculars sobre el nostre ADN. Aquests canvis indiquen a les cèl·lules quins gens han d’activar o silenciar, i tenen un paper clau en el desenvolupament, el funcionament i l’envelliment del cos humà.
Quan una cèl·lula mare de la sang es divideix, transmet aquestes marques als seus descendents. D’aquesta manera, és possible rastrejar l’arbre genealògic sanguini llegint la informació epigenètica com si fos un “codi de barres” incrustat en el genoma. Aquest mètode ha permès als científics reconstruir el llinatge de cada cèl·lula sanguínia i observar com canvia al llarg de la vida.
EPI-Clone: una nova eina per llegir el passat cel·lular
Per aconseguir aquest nivell de precisió, els investigadors han desenvolupat una nova tècnica anomenada EPI-Clone, capaç de llegir la metilació a cèl·lula individual. Aquesta tecnologia s’ha aplicat tant en ratolins com en humans, i ha permès reconstruir “l’arbre genealògic” de la producció sanguínia, com mai.
“Fa només cinc anys, no hauria pensat que això fos possible amb resolució unicel·lular, en desenes de milers de cèl·lules. Ha estat un gran salt tecnològic”, assegura el Dr. Michael Scherer, bioinformàtic i coautor principal de l’estudi al CRG, actualment cap de grup al Centre Alemany de Recerca contra el Càncer (DKFZ).
Gràcies a la tecnologia EPI-Clone, l’equip va poder observar que, en ratolins d’edat avançada, fins al 70% de la producció sanguínia provenia d’un nombre molt reduït de clons cel·lulars. En humans, els resultats van ser sorprenentment similars: a partir dels 50 anys, moltes cèl·lules mare deixen de contribuir a la formació de sang, i un petit grup de clons assumeix el control.
Aquest procés no sembla ser fruit de l’atzar: segueix un patró regular, gairebé com si fos un rellotge biològic intern que avança amb el pas del temps. “Als 50 anys ja es pot veure com s’inicia aquest canvi, i després dels 60, sembla gairebé inevitable”, apunta el Dr. Indranil Singh, també coautor principal, que aleshores investigava a l’IRB Barcelona i actualment treballa al Broad Institute de Harvard i el MIT.
L’investigador Iñaki Martín-Subero, cap del grup d’Epigenòmica Biomèdica a l’IDIBAPS de Barcelona, destaca al Science Media Center (SMC) que “És un estudi excel·lent, amb una qualitat tècnica excepcional i un elevat grau d’innovació conceptual. Com tot estudi innovador, les promeses superen les limitacions. No es preveuen aplicacions clíniques immediates, però el seu potencial en recerca és enorme”.
Més enllà de les mutacions: el senyal d’un sistema que envelleix
Una part important del descobriment és que molts dels clons dominants no presenten mutacions conegudes originàries de malaltia. Això suggereix que l’expansió clonal —és a dir, quan una sola cèl·lula mare comença a multiplicar-se de forma desproporcionada— pot ser un fenomen natural associat a l’envelliment, i no necessàriament un signe precoç de malaltia. Així i tot, alguns d’aquests clons dominants sí que presentaven mutacions associades a l’edat i vinculades a un augment del risc de patir malalties cardiovasculars, ictus o leucèmia. La capacitat de rastrejar l’origen clonal de la sang, tal com permet EPI-Clone, obre així la porta a eines de diagnòstic precoç altament potents per detectar senyals d’alerta abans que es manifestin clínicament.
S’obre així la porta a eines de diagnòstic precoç altament potents per detectar senyals d’alerta abans que es manifestin clínicament
A més, l’estudi també va revelar un patró recurrent: molts dels clons que guanyen protagonisme amb l’edat —tant en humans com en ratolins— tendeixen a produir majoritàriament cèl·lules mieloides, que estan implicades en processos inflamatoris. Aquesta inclinació podria estar relacionada amb l’anomenat inflammaging, una inflamació crònica i de baixa intensitat pròpia de l’envelliment, que afebleix progressivament el sistema immunitari i augmenta el risc de diverses patologies.
Cap a una medicina del futur: prevenir abans que curar
Els resultats d’aquest estudi tenen implicacions clíniques de gran abast. Amb eines com EPI-Clone, en el futur es podrà avaluar l’estat del sistema sanguini d’una persona anys abans que apareguin símptomes clínics. Això permetria establir protocols de vigilància, identificar individus amb envelliment accelerat, i aplicar mesures preventives molt abans que la malaltia es manifesti.
En aquest sentit, Ana Guerrero en declaracions a SMC, investigadora Ramón y Cajal a l’Institut de Neurociències de la Universitat de Barcelona, remarca que: “aquest estudi permet explorar com canvien els codis de barres EPI-clones en les fases preclíniques de la malaltia, abans que apareguin els símptomes, quan les intervencions tenen més probabilitats de ser eficaces”.
A més, obre la porta a teràpies de rejoveniment dirigides, com l’eliminació selectiva de clons, una estratègia que en ratolins ja ha demostrat millorar la resposta immune. Fins ara, estudiar aquest tipus d’intervencions en humans era gairebé impossible perquè no es podien identificar els clons responsables sense modificar genèticament les cèl·lules.
“Si volem passar d’una medicina genèrica de l’envelliment a una veritable medicina de precisió, aquesta és l’eina que necessitem”, afirma el Dr. Lars Velten, cap de grup al CRG i colíder de l’estudi. “No podem tractar el que no sabem veure, i per primera vegada, EPI-Clone ens permet observar directament aquests canvis en les persones”.
Aquest avenç representa un pas decisiu en la comprensió de com envelleix el cos humà i com podem intervenir per preservar la salut abans que apareguin els símptomes. Tal com ho resumeix el Dr. Alejo Rodríguez-Fraticelli, investigador ICREA a l’IRB Barcelona i coautor principal de l’estudi: “Només estem començant a descobrir el que és possible. El veritable repte ara és perfeccionar aquestes eines perquè puguin tenir un impacte real en la recerca clínica i, en un futur, en la pràctica mèdica”.
Un esforç col·lectiu per entendre l’envelliment
L’estudi ha estat liderat pel CRG i l’IRB Barcelona, i ha comptat amb el suport de nombroses institucions, com la Asociación Española Contra el Cáncer, CRIS contra el cáncer, el Consell Europeu de Recerca (ERC), l’Associació Europea d’Hematologia, la Fundació “la Caixa”, el Ministeri de Ciència i Tecnologia, i la Generalitat de Catalunya, a través de CERCA.
Deixa un comentari