Un reloj de pulsera indica cómo pasa el tiempo. Nuestros cumpleaños son indicio de que hemos dado otra vuelta alrededor del sol sobre la faz de la Tierra. Pero, ¿a qué ritmo envejecemos? Porque personas de cincuenta y tantos años parecen de treinta y otras de treinta ya tienen canas, dolor de espalda y achaques que uno aduciría a personas de cincuenta o más años. Es evidente que las rutinas cotidianas, la alimentación, la calidad de las relaciones humanas, el trabajo y el deporte que se hace o deja de ser son algunos de los factores determinantes en nuestro ritmo de envejecimiento. Y, ¿cómo sucede esto; qué delata el paso de los años en un cuerpo humano?
Si indagamos minuciosamente a nivel genético, el genoma se vuelve más inestable, lo que significa que hay más posibilidades de mutaciones. Los telómeros, la tapa protectora de los genes, se desgastan. Las proteínas empiezan a comportarse de forma extraña, a veces formando grupos que obstruyen el sistema de eliminación de residuos de la célula, lo que puede provocar Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos. La fábrica de energía de la célula, la mitocondria, se resiente y funciona mal. Las células ya no pueden percibir los nutrientes que flotan alrededor. Y lo que es peor, algunas células se rinden por completo y se convierten en “células zombi” senescentes: no mueren, pero no realizan funciones normales, sino que escupen sustancias químicas inmunitarias tóxicas.
Esto sucede a ritmos distintos para cada uno de nosotros, es por eso que últimamente se da cada vez más importancia a los relojes biológicos. Y, sí, no hay relojes biológicos de pulsera ni es tan fácil diseñar uno como ensamblar una serie de engranajes y agujas o generar un reloj digital, aunque cada vez hay más variedad de recursos biotecnológicos y simuladores potenciados por algoritmos que buscan dar la hora de nuestro organismo y tratar de detallar cómo envejecen cada uno de nuestros órganos. Porque esa es la otra dificultad, nuestro corazón no envejece al mismo ritmo que nuestro estómago ni nuestro cerebro.
Es por esto que hoy hablaremos de cómo Neuralink, la empresa de interfaces cerebro-computador cofundada por Elon Musk, podría participar de este rubro incipiente, además de contarles sobre algunos ejemplos y estudios que ya están tratando de dar la hora biológica con la máxima precisión posible. En repetidas ocasiones Musk ha mencionado la similitud del chip que ha desarrollado Neuralink con los biomarcadores médicos en el mercado que entregan información sobre el estado de salud de los pacientes, como la presión y la temperatura corporal. Ahora bien, el chip de Neuralink está diseñado para ser implantado en la superficie cortical del cerebro, desplegando micro filamentos colmados de electrodos en el espacio inter-neuronal, cuya tarea será interactuar con las neuronas del vecindario, registrando su actividad eléctrica y estimulándolas.
Es gracias a esta facultad que el Link podría convertirse en la tecnología con más potencial para desvelar las funciones y dinámicas de los distintos conjuntos neuronales y sus interconexiones, entregando a los neurocientíficos datos de primera fuente y calidad, que ayudarían a entender en mayor profundidad la mayoría de los procesos orgánicos. Y, el envejecimiento biológico de nuestros hígados o pulmones es, por supuesto, uno de los tantos procesos cuya información y complejas dinámicas podrían llegar a ser mejor conocidas gracias al dispositivo de Neuralink.
Ahora veamos cómo funcionan los relojes biológicos actuales, que abordan la cuestión desde otro enfoque. Uno de los relojes del envejecimiento más populares penetra en las profundidades de nuestras células. A medida que envejecemos, nuestros genomas añaden trozos de sustancias químicas que alteran su expresión genética. Estos marcadores, denominados modificaciones epigenéticas, normalmente se pegan y se quitan como el velcro. Pero con la edad, ciertas partes del genoma añaden muchos más trozos, que esencialmente trabajan para apagar los genes. Es por esto que se puede decir que tenemos una EpiEdad, o una edad orgánica cifrada en las mutaciones de nuestro código genético.
Uno de los especialistas que trabaja para descifrar esa edad es el Dr. Steve Horvath, que estaba enfocado en la prolongación de la vida desde que era un adolescente. Como biomatemático, puso sus ojos en utilizar el modelado computacional y la IA para “entender cómo alargar la vida”.
Pero para dar con la clave, necesitaba un enfoque. La idea de Horvath surgió de la epigenética, una poderosa forma en que nuestro cuerpo controla la expresión del ADN sin alterar las propias cadenas de ADN. La epigenética es una danza extremadamente fluida, con múltiples componentes químicos que se adhieren o se desprenden de las cadenas de ADN. La danza epigenética cambia con la edad, aunque algunos cambios parecen ser constantes a lo largo del tiempo. Esto llevó a Horvath a preguntarse: ¿podemos utilizar estos marcadores epigenéticos para medir la edad de una célula?
Aparentemente, la respuesta es sí. Tras reunir y analizar más de 13.000 muestras humanas, Horvath encontró una impresionante cinta métrica para medir el envejecimiento. La clave era un tipo de modificación epigenética llamada metilación, que tiende a descansar en puntos del ADN denominados islas CpG.
Su equipo desarrolló un algoritmo para la edad biológica -un reloj biológico celular- que impresionó a los investigadores de la longevidad por su precisión en todo el organismo. En lugar de ser un método único, EpiAge parece funcionar para múltiples órganos y tejidos, lo que podría arrojar luz sobre cómo se produce el envejecimiento. “Quería desarrollar un método que funcionara en muchos o casi todos los tejidos. Era un proyecto muy arriesgado”, dijo Horvath en su momento.
Para ser una de las herramientas pioneras en este medio su precisión fue un gran logro: el error medio del reloj era de apenas 3,6 años, lo que significa que podía calcular la edad de una persona con 43 meses de desfase como máximo. Y lo que es más impresionante, el reloj utilizaba un modelo estadístico sencillo, que analizaba un determinado tipo de modificación epigenética -la metilación del ADN- en tan solo dos puntos del ADN. Todo lo que se necesitaba era una muestra de saliva. Con más trabajo, Horvath encontró aún más patrones que reflejaban la edad de ciertos tipos de células, como las neuronas y las células sanguíneas. La prueba era “sorprendentemente buena”, dijo Kevin Bryant, de Zymo Research, una empresa de biotecnología de Irvine (California) en aquel momento.
EpiAge también empezó a buscar bajo el velo. “La discrepancia entre la edad epigenética, estimada por estos relojes, y la edad cronológica se denomina aceleración de EpiAge”, dicen los autores. “Los estudios epidemiológicos han vinculado la aceleración de EpiAge a una gran variedad de patologías, estados de salud, estilo de vida, estado mental y factores ambientales, lo que indica que los relojes epigenéticos aprovechan procesos biológicos críticos que intervienen en el envejecimiento”.
¿Y qué dicen los estudios sobre la precisión de estos relojes? En un nuevo estudio sobre el desempeño de otro reloj biológico, llamado Blood&Skin, publicado recientemente en Nature Aging, Horvath y el Dr. Ken Raj, de Altos Labs, dieron un primer paso para relacionar el reloj epigenético con los rasgos distintivos del envejecimiento. Utilizando células humanas donadas de 14 personas sanas -cultivadas en contenedores en el laboratorio-, el equipo dividió las células en cuatro grupos. A uno se le aplicó radiación, a otro se le modificó para que se volviera canceroso y a un tercero se le transformó en células senescentes “zombis”. El cuarto grupo se dejó sin ningún tratamiento.
Los autores explicaron que estos tratamientos reflejan las principales características del envejecimiento. La radiación en pequeñas dosis, por ejemplo, desestabiliza el genoma que imita el envejecimiento, y las células se volvieron senescentes en sólo dos semanas. Las células cancerosas también envejecieron mucho en sólo unos días. Sin embargo, sorprendentemente, las células no envejecieron según EpiAge, incluso cuando se probó en otras células. “Estos resultados, obtenidos mediante la investigación con diferentes células primarias humanas y de ratón y con múltiples dosis y regímenes de radiación, demuestran que el envejecimiento epigenético… no se ve afectado por la inestabilidad genómica inducida por las roturas de ADN inducidas por la radiación”, afirman los autores.
En otras palabras, lo que mide EpiAge -los cambios en el epigenoma CpG de una célula- no predice necesariamente el estado de senectud “zombi” de una célula. Del mismo modo, el reloj no parecía coincidir con los problemas de los telómeros o la estabilidad general del genoma. ¿Qué sí coincidió? La energía. Al desglosarlo, el EpiAge está asociado a la capacidad de una célula para percibir los nutrientes, una señal clave que le indica que debe crecer, reproducirse o marchitarse. Otra asociación es la actividad de las mitocondrias, que generan energía para la célula. Por último, EpiAge también parece reflejar la cantidad de células madre en las muestras, que cambia a partir de una edad temprana.
“La observación de que el envejecimiento comienza tan pronto en la vida es posible porque ahora la edad puede medirse basándose en la biología de la célula en lugar del paso del tiempo”, señalan los autores. Para los relojes de envejecimiento, “esta medición permite interrogar el vínculo entre la edad y la longevidad”.
Pese a que los relojes biológicos están tomando protagonismo en la búsqueda de entender el proceso del envejecimiento a nivel del organismo y de cada órgano particular, aún no está del todo claro que los parámetros que midan sean los indicados. “El entusiasmo que ha suscitado el desarrollo de los relojes epigenéticos ha estado teñido de incertidumbre en cuanto al significado de sus mediciones”.Este estudio es uno de los primeros en vincular un potente reloj de envejecimiento con los rasgos distintivos del envejecimiento. “La conexión del envejecimiento epigenético con cuatro de los sellos distintivos del envejecimiento implica que estos sellos están también mutuamente conectados a niveles más profundos”, escribieron los autores.
Esto quiere decir que estamos empezando a descubrir lo que une las múltiples causas del envejecimiento. “La ausencia de una conexión entre los otros sellos distintivos del envejecimiento y el envejecimiento epigenético sugiere que el envejecimiento es consecuencia de mecanismos multiparalelos”, dijeron los autores.
Otro proyecto que está aunando esfuerzos para comprender en profundidad el proceso del envejecimiento es la última empresa de Bryan Johnson, el CEO de Kernel, empresa dedicada al diseño y producción de cascos que leen la actividad cerebral con gran precisión y que estuvo en conversaciones con Elon Musk para unir fuerzas antes de que éste fundara Neuralink. Estoy hablando de Blueprint, que presentó en octubre del año pasado con el siguiente reporte sobre la reducción de su edad biológica:
“Mi nueva empresa, el Proyecto Blueprint, pretende medir los 70 órganos de mi cuerpo y luego invertir al máximo la edad biológica cuantificada de cada uno. Hemos medido más de 15 órganos y he conseguido 507 puntos de inversión de la edad. Mi edad cronológica es de 44 años, la edad biológica medida es de 36.”
En el caso de Blueprint, Bryan se somete a revisiones rutinarias de su estado de salud, pero también prueba distintos métodos, tanto en alimentación como en ejercicios para optimizar su estado de salud y, por lo tanto, su edad biológica. Claro que esta rutina no es replicable a masa pues implica la ingesta de muchos suplementos, una dieta vegana y constantes análisis de los distintos indicadores de salud. Es una rutina sumamente rigurosa que describe de la siguiente manera:
“Para cada proceso de medición e intervención, identificamos la literatura que establece un rango de referencia de edad. A continuación, identificamos pruebas científicas de ensayos controlados aleatorios (ECA) de referencia para invertir el marcador de edad y comenzamos las intervenciones de seguimiento. Nos asociamos con los profesionales locales, las farmacias compuestas a medida y otros socios e iteramos sobre nuestros novedosos enfoques.”
Si repasamos todo lo que hemos compartido en este artículo podemos darnos cuenta de que, como en muchos otros desafíos, hay múltiples maneras de abordar un mismo problema, comprenderlo de mejor manera y proveer soluciones que se puedan poner en práctica. Aquí nadie busca la inmortalidad, sino más bien una vida más larga, sí, pero sobre todo saludable. Esto porque durante las últimas décadas la esperanza de vida promedio ha aumentado ostensiblemente, pero también las enfermedades crónicas y neurodegenerativas, a las que pretende ofrecer un tratamiento novedoso Neuralink, también han proliferado, degradando la vida de millones de personas en su vejez.
A medida que todos nos hacemos más viejos y la edad media de las personas aumenta con el paso de los años es cada vez más necesario comprender los procesos que llevan al envejecimiento y, al lograrlo, llegar a rutinas, remedios y tratamientos que nos ofrezcan lo mejor de la ciencia para vivir la última etapa de la vida con un cuerpo y una mente lo más sana posible. Ese es uno de los grandes desafíos de este siglo y los relojes biológicos, Neuralink y Blueprint quieren formar parte del equipo concentrado en entregar los recursos necesarios para cumplir con ese objetivo.
Bibliografía:
https://www.nature.com/articles/s43587-022-00220-0
https://blueprint.bryanjohnson.co/
https://medium.com/future-literacy/project-blueprint-360eaf1d8ea2
