El envejecimiento, entendido como el deterioro funcional y estructural del cuerpo humano a lo largo del tiempo, es uno de los principales factores de riesgo de numerosas enfermedades crónicas. Aunque es un fenómeno complejo que afecta a todo el organismo, uno de sus principales impulsores a nivel sistémico es el envejecimiento del sistema hematopoyético. El pasado mes de septiembre, el grupo de la Dra. M. Carolina Florian, investigadora principal del IDIBELL e ICREA, subrayó la importancia de las células madre sanguíneas como dianas farmacológicas para paliar el envejecimiento de todo el cuerpo. También sugirió estrategias de rejuvenecimiento que podrían prolongar la vida y mejorar la salud de las personas. Ahora, en una publicación en Nature Aging, han descubierto el potencial rejuvenecedor del fármaco Rhosin en las células madre sanguíneas. En este estudio han colaborado el equipo de la Dra. Florian en el IDIBELL, realizando los ensayos in vivo e in vitro, y la Dra. Paula Petrone en el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), centro impulsado por la Fundación «la Caixa», y el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), aplicando técnicas in silico innovadoras de aprendizaje automático (machine learning).
Actuando en el corazón del envejecimiento: el núcleo de las células madre sanguíneas
Las células madre sanguíneas, o células madre hematopoyéticas, se encuentran en la médula ósea y son responsables de la función vital de producir continuamente todo tipo de células sanguíneas (transportadoras de oxígeno, inmunitarias y plaquetas). Con el tiempo, sin embargo, las células madre también envejecen, pierden su capacidad regenerativa y generan menos células y de peor calidad. Este envejecimiento se ha relacionado con la inmunosenescencia, la inflamación crónica de bajo grado, varias enfermedades crónicas y el cáncer. Dentro del núcleo celular, los efectos del envejecimiento se hacen notar con la acumulación de mutaciones y la desorganización del ADN, que genera tensión mecánica en su envoltura y dificulta la replicación.
Este estudio revela el potencial rejuvenecedor de RhoA en células madre de la sangre. Después de descubrir el papel clave de esta proteína en el proceso de envejecimiento celular, los investigadores han confirmado su potencial como diana farmacológica para el rejuvenecimiento. Primero han tratado ex vivo células madre sanguíneas con Rhosin, un fármaco inhibidor de RhoA, y después han observado como las células volvían a un estado más joven: menos tensión en el núcleo y mejor organización del ADN. Tal y como resume la investigadora del IDIBELL y co-primera autora del estudio, la Dra. Eva Mejía-Ramírez: «Según nuestros experimentos, Rhosin rejuvenece las células madre sanguíneas, aumenta la capacidad regenerativa del sistema inmunitario y mejora la producción de células sanguíneas una vez transplantadas en la medula ósea». Los experimentos in vitro e in vivo se realizaron íntegramente en el IDIBELL por parte del grupo de investigación en envejecimiento de células madre liderado por la Dra Florian. Pablo Iáñez-Picazo, becario de la Fundación «la Caixa», y la Dra. Paula Petrone, del ISGlobal y el BSC-CNS, utilizaron enfoques innovadores de visión artificial y aprendizaje automático para caracterizar la organización del ADN. Este proyecto también se basa en una larga colaboración con el Dr. Yi Zheng (CCHMC, EE. UU.), quien previamente había desarrollado y validado la molécula Rhosin.
El envejecimiento de la sociedad: un problema de salud no muy lejano
En 2050, en los países occidentales la población mayor de 60 años se habrá duplicado en comparación con 2015. Esto aumentará la incidencia de enfermedades crónicas como el cáncer, la demencia y las afecciones cardiovasculares, sobrecargando los sistemas sanitarios y sociales. Por eso es imprescindible diseñar tratamientos que alivien los efectos negativos del envejecimiento sobre la salud mediante investigación biomédica de calidad, más allá de aspectos estéticos o cosméticos. Ya hay evidencia sobre ciertos cambios en el estilo de vida y algunos fármacos que pueden calificarse como antienvejecimiento, junto con algunas líneas de investigación a nivel molecular. Sin embargo, según la Dra. Florian, «estas medidas no pueden calificarse como rejuvenecimiento porque combaten los efectos del envejecimiento en lugar de actuar sobre el proceso en sí. Nosotros, por el contrario, nos revertimos las células madre sanguíneas a un estado más joven y las hacemos capaces de producir nuevas células sanguíneas más sanas para, en última instancia, mejorar la salud de todo el organismo. Por eso hablamos de rejuvenecimiento de células madre».
Los resultados son prometedores y las investigadoras se sienten muy optimistas sobre cómo esta nueva estrategia podría mejorar la calidad de vida de las personas mayores. Ahora, los estudios clínicos deben verificar si los resultados en modelos animales se pueden traducir de manera segura y efectiva a los humanos. En esta línea, la Dra. Florian contó con la Unidad de Innovación del IDIBELL para presentar los resultados de una patente europea y ayudar con la traducción de sus hallazgos a soluciones clínicas.
Sobre IDIBELL
El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación creado el 2004 especializado en cáncer, neurociencia, medicina translacional y medicina regenerativa. Cuenta con un equipo de más de 1.500 profesionales que, desde los 73 grupos de investigación, generan más de 1.400 artículos científicos al año. El IDIBELL está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L’Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa «HR Excellence in Research» de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).
Sobre ISGlobal
El Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) es el fruto de una innovadora alianza entre la Fundación ”la Caixa” e instituciones académicas y gubernamentales para contribuir al esfuerzo de la comunidad internacional con el objetivo de afrontar los retos de la salud en un mundo globalizado. ISGlobal consolida un nodo de excelencia basado en la investigación y la asistencia médica que tiene su origen en los ámbitos hospitalario (Hospital Clínic y Hospital del Mar) y académico (Universidad de Barcelona y Universitat Pompeu Fabra). Su modelo de trabajo se basa en la generación de conocimiento científico a través de los Programas y Grupos de investigación, y en su traslación a través de las áreas de Formación y Análisis y Desarrollo Global. ISGlobal está acreditado como “Centro de Excelencia Severo Ochoa” y es miembro del sistema CERCA de la Generalitat de Catalunya.
Acerca de BSC
El BSC es uno de los centros líderes de la supercomputación en Europa y alberga uno de los supercomputadores más potentes del mundo, el MareNostrum 5. Su especialidad es la computación de altas prestaciones, también conocida como HPC (High Performance Computing) y su función es doble: ofrecer infraestructuras y servicio en supercomputación a los científicos españoles y europeos, y generar conocimiento y tecnología para transferirlos a la sociedad. El Consorcio BSC está formado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades del Gobierno de España (60%), el Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya (30%) y la Universitat Politècnica de Catalunya (10%). El centro gestiona la Red Española de Supercomputación (RES) y es entidad anfitriona de EuroHPC JU, la iniciativa que lidera las inversiones a gran escala y la provisión de HPC en Europa.