El envejecimiento no es un hecho inevitable de la vida: muchos animales ya han encontrado una forma de retrasar el momento de la muerte. Sus consejos pueden ayudarnos a disfrutar de una vida larga y saludable. Por ejemplo, al menos hasta doscientos años. ¿Te imaginas esto? Yo soy.
Apenas 30 años después de la publicación de Moby Dick, un grupo de balleneros de Alaska intentó controlar a su propio gigante oceánico. Su objetivo era la ballena de Groenlandia macho, el segundo mamífero más grande de la Tierra.
Esta especie es famosa por su asombrosa longevidad: según el folclore inuit, estas ballenas viven "dos vidas humanas", y también están libres de arpones debido a su inmensa fuerza.
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Estos balleneros estaban armados con la última tecnología, en particular una "bomba lanza" que explota al impactar para atravesar una gruesa capa de aceite de ballena. Sin embargo, esto no fue suficiente para derrotar a la ballena. Tres fragmentos de lanza lo golpearon en el costado, pero, como Moby Dick, se soltó y se fue con solo heridas superficiales.
La ballena continuó vagando sin ser atrapada durante otros 120 años, hasta 2007, cuando un grupo de balleneros finalmente lo atrapó. Incluso encontró fragmentos de la misma lanza que quedaron en el aceite de ballena.
Según diversas estimaciones, estas ballenas viven al menos 150 años, y posiblemente hasta 210 años. Aparte de la piel ligeramente arrugada, el exceso de grasa y las cicatrices de batalla, las ballenas muestran sorprendentemente pocos efectos nocivos de una larga vida. Lo que, a su vez, es de gran interés para los médicos que estudian el envejecimiento.
“Viven mucho más que los humanos, pero viven en la naturaleza sin ir a un médico ni aprovechar los beneficios de la sociedad humana”, dice João Pedro de Magalhaes de la Universidad de Liverpool. "Por lo tanto, deben protegerse naturalmente de las enfermedades de la vejez".
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Al estudiar estas ballenas y otras criaturas de vida extremadamente larga, de Magalhaes y sus colegas esperan que podamos encontrar nuevos medicamentos que de manera similar ralentizarán la descomposición del cuerpo humano y retrasarán la muerte.
“El envejecimiento es un misterio, sabemos relativamente poco sobre los procesos biológicos asociados con él, y sigue siendo la causa principal del sufrimiento y la muerte en el mundo moderno”, dice de Magalhaes. "Si pudiéramos posponerlo aunque sea por un momento, sería un milagro sin precedentes para una persona".
Vadim Gladyshev de la Universidad de Harvard está de acuerdo con él. “Este es un problema biológico crítico, ya que la mayoría de las enfermedades humanas crónicas provienen del envejecimiento. La ciencia biomédica está organizada para centrarse en enfermedades específicas como el cáncer, el Alzheimer o la diabetes”, dice. "Pero si pospone el envejecimiento, también puede posponer todas las enfermedades asociadas".
Una variedad de factores están asociados con el envejecimiento. Primero, el medio ambiente: nadie puede vivir en una burbuja, por lo que nuestro ADN y otra ingeniería molecular son dañados lentamente por sustancias químicas nocivas o radiación. Aunque nuestras células tienen las herramientas para repararse, eventualmente la destrucción se vuelve demasiado extensa, conduce a mutaciones y las células se convierten en tumores.
También podríamos resolver problemas con nuestro propio metabolismo: al igual que las estufas deben limpiarse con regularidad, nuestras células generan una gran cantidad de desechos a medida que se quema energía. Los desechos se acumulan con el tiempo y pueden alterar procesos biológicos importantes. "La cantidad de daño se acumula y el cuerpo es incapaz de afrontarlo", dice Gladyshev.
Finalmente, el cuerpo se enfrenta a los problemas de la regeneración de órganos: cada cromosoma tiene un haz de ADN en los extremos llamados telómeros, que se comportan como puntas de plástico en los cordones para evitar que se propaguen.
El telómero se acorta cada vez que la célula se divide, hasta que finalmente se vuelve tan corto que la célula funciona mal o muere. Con este resultado, nos volvemos vulnerables a diversas enfermedades.
Casa de fieras de Matusalén
Todo indica que alguna fuerza irresistible nos está empujando a la muerte, pero varias líneas de evidencia sugieren que existen frenos que pueden ralentizar este proceso. Por ejemplo, un fármaco común para la diabetes, la metformina, puede retrasar ligeramente el envejecimiento en ratones.
Y un simple cambio en un gen involucrado en el metabolismo celular de los anélidos puede prolongar enormemente su vida; y aunque es poco probable que los mismos cambios ayuden a organismos más complejos, todo esto sugiere que el envejecimiento es bastante manejable. “El envejecimiento es sorprendentemente flexible y manejable”, dice de Magalhaes.
Científicos como Magalhaes y Gladyshev están buscando otros candidatos, utilizando verdaderos mafusaili como líderes (Matusalén es el personaje bíblico más longevo).
Solo entre los mamíferos, la esperanza de vida es muy diferente, desde las musarañas, que no viven más de seis meses, hasta las ballenas de Groenlandia, que viven más de doscientos años. Por alguna razón, la selección natural ha empujado a ciertas criaturas a desarrollar sus propios elixires de vida.
“La metformina alarga un poco la vida útil de los ratones, pero cuando observas diferentes criaturas, la capacidad de la selección natural para aumentar la vida es mucho más poderosa”, dice de Magalhaes. "Lo más probable es que desarrollen otros mecanismos para prolongar la vida, resistiendo el cáncer y otras enfermedades relacionadas con la edad".
Y cada uno de ellos puede mejorar nuestra medicina. O, como señala Gladyshev, “la naturaleza cambia la esperanza de vida todo el tiempo, la única pregunta es cómo lo hace. ¿Podemos dejarnos guiar por esta mecánica, alargando así la vida útil de las personas?"
Las criaturas más interesantes se encuentran entre los centenarios especiales; especies específicas pueden sobrevivir, al parecer, incluso los parientes más cercanos. Y no siempre son tan majestuosos como la ballena de Groenlandia.
Con su piel arrugada y sin pelo, la rata topo desnuda no se parece en absoluto al niño del cartel de promoción de la salud, pero vive hasta los 30, mucho más que los 2-3 años que pueden permitirse los ratones normales.
Además, la rata topo desnuda es extremadamente resistente al cáncer; no se ha identificado un solo caso de cáncer en miles de ratas topo individuales estudiadas en laboratorios. Incluso cuando estaban bañados en carcinógenos fuertes, permanecían inmunes al cáncer.
Esto se puede explicar en parte por el hecho de que sus células dejan de crecer cuando se vuelven demasiado densas; este mecanismo detiene la multiplicación del tumor y toma el control del crecimiento. Y parece provenir de una versión particularmente "pesada" de una sustancia química conocida como ácido hialurónico.
Esta molécula es parte del andamiaje que rodea la jaula y es posible que inicialmente haya estado involucrada en el desarrollo de la elasticidad de la piel de la rata topo desnuda para facilitarle el paso a través de madrigueras estrechas.
Hoy parece ser parte de un sistema de señalización que evita que las células proliferen de manera incontrolable. En otras palabras, incluso si la mutación permite la formación de un tumor, el hialurón detiene su desarrollo posterior.
Gladyshev también estudió el murciélago de Brandt, una diminuta criatura que vive más de 40 años a pesar de pesar un poco más que un cubo de azúcar refinada. "Teniendo en cuenta su tamaño, este es el caso más extremo", dice Gladyshev.
Encontró mutaciones inusuales alrededor de los receptores en ratones que median el crecimiento hormonal y el factor de crecimiento similar a la insulina, cambios que podrían llevarnos a pensar en cómo controlar el metabolismo en los animales, limitando el daño que generalmente viene con la edad.
¿La ballena que batió récords captará tales pistas? El enorme tamaño de la ballena (20 metros de largo y hasta cientos de toneladas de peso) crea algunos problemas únicos de interés para biólogos como Magalhaes y Gladyshev. Por ejemplo, si sus células quemaran energía al mismo ritmo que las células de los ratones, el exceso de calor herviría el agua circundante, por lo que la evolución produjo un metabolismo lento y una temperatura corporal baja en la ballena.
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Un cuerpo tan grande también te expone a un gran riesgo de cáncer, gracias a simples cálculos: cuantas más células tengas, mayores serán las posibilidades de que desarrolles mutaciones dañinas. (De hecho, un estudio incluso encontró que las personas altas tienen un poco más de probabilidad de desarrollar cáncer que las personas bajas por esta razón).
Y el problema empeora si vive más tiempo, experimenta "más división celular, por lo que las posibilidades de cáncer aumentan dramáticamente", dice Leonard Nanni de la Universidad de California, Riverside, que estudia la evolución del cáncer.
Zoológico inmortal
¿Puede alguna criatura vivir para siempre?
La ballena de Groenlandia puede vivir más de dos siglos, lo que la convierte en el mamífero más antiguo. Pero, ¿cómo se compara esto con otros tipos de organismos? Un estudio de las semillas del pino bristlecone, que vive hasta 4.700 años, no ha revelado ninguna mutación celular específica que pudiera haberse desarrollado con el tiempo.
Los animales coloniales como los corales pueden vivir más de 4.000 años. Pero los pólipos individuales no durarán más de unos pocos años.
La almeja de la mina es considerada el animal solitario más antiguo. Este hígado largo oceánico tenía 507 años cuando los biólogos lo recuperaron de las aguas costeras cerca de Islandia en 2006.
Según la tasa humana de desarrollo del cáncer, todas las ballenas grandes deberían estar plagadas de tumores antes de nacer, pero continúan viviendo y viviendo. Este hecho se conoce como la "paradoja de Peto" y sugiere que las ballenas, como las ratas topo desnudas, tienen astutos trucos evolutivos bajo la manga para hacer frente a mutaciones dañinas.
Si los pone en el contexto de otros animales, realmente serán longevos. Deben tener algunos mecanismos para suprimir el crecimiento de tumores, que nosotros no tenemos.
Son estos mecanismos, y muchos más, los que Magalhaes está tratando de encontrar al observar el genoma de la ballena. Inicialmente, intentó experimentar con tela. Y finalmente encontró un equipo que ya había hecho conexiones con los cazadores inuit.
Para preservar sus tradiciones, las comunidades indígenas alrededor del Ártico capturan y matan un número limitado de ballenas de Groenlandia cada año. Aunque inicialmente sospecharon de los forasteros, los cazadores finalmente acordaron ayudar a los científicos a tomar parte del tejido de la presa.
Incluso después de recolectar el material, el grupo se enfrentó a la extraordinaria tarea de secuenciación genética. Dado el gran volumen de datos, la tarea era similar a cortar cientos o miles de copias de Moby Dicks y luego organizar las secuencias individuales en un orden significativo.
El resultado fue una serie de hallazgos que podrían allanar el camino para la medicina del futuro. Los científicos vieron un interés particular en los cambios en un gen llamado ERCC1. Este gen es conocido por codificar herramientas moleculares que pueden parchear pequeñas secciones de un genoma dañado. Parece que una mutación en las ballenas de Groenlandia ha ido aún más lejos y puede estar previniendo la acumulación de mutaciones dañinas que causan cáncer.
Los científicos también descubrieron cambios en el gen PCNA, que participa en la proliferación celular. Codifica una proteína que actúa como una especie de abrazadera que conecta las máquinas moleculares que desencadenan la replicación del ADN. Las ballenas de Groenlandia tienen regiones duplicadas de este gen y sus mutaciones parecen ayudar a interactuar con otras partes de la herramienta de reparación del ADN.
Los científicos han sugerido que este cambio podría provocar el crecimiento celular sin el daño que viene con los años. Teniendo en cuenta otras adaptaciones importantes, esto podría ayudar a las ballenas a reducir el estrés celular, lo que a su vez podría conducir a una larga vida de los mamíferos.
Un signo de longevidad
Al otro lado del Atlántico, en Harvard, Gladyshev llevó a cabo recientemente su propio estudio del "transcriptoma" de las ballenas de Groenlandia; no solo estudiando genes, sino también estudiando su actividad. Si ve que algunos genes son particularmente activos, sabrá que también pueden desempeñar un papel importante en el envejecimiento. El científico encontró los mismos tipos de cambios en el sistema de señalización de la insulina que notó en los murciélagos de Brandt.
“Quizás así es como cambia el entorno metabólico de las células, de alguna manera se vuelven longevas. Sin embargo, estos hallazgos requieren un análisis cuidadoso ". Los resultados conducen a "un signo de longevidad", según el científico, y por tanto pueden utilizarse en futuras investigaciones.
Estos hallazgos han atraído la atención de figuras clave de la medicina. Francis Collins, director de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., Quedó impresionado y escribió que el trabajo de Gladyshev nos lleva "directamente al umbral de nuevos descubrimientos sobre una vida larga y saludable".
Más allá de este umbral, podemos descubrir muchas formas posibles de mejorar nuestro tratamiento. Gladyshev sostiene que podríamos ver si algún tipo de dieta o ejercicio puede ayudar a nuestros cuerpos a desarrollar una vida útil similar a la de las ballenas.
Por ejemplo, algunos han argumentado que el ayuno, o "restricción de calorías", ralentiza el proceso de envejecimiento, y sería interesante comparar los cambios metabólicos para ver si se parecen a los que permiten a las ballenas vivir tanto tiempo. En este sentido, las ballenas de Groenlandia podrían ser nuestras guías para una vida larga y feliz.
Además, estas criaturas longevas podrían inspirarnos a tratamientos más radicales. El primer paso, dice De Magalhaes, será cultivar tejido humano con mutaciones observadas en ballenas de Groenlandia, murciélagos de Brandt y ratas topo desnudas.
"Si cambiamos las proteínas humanas para que se parezcan a los animales, podemos ver cambios en el ADN", dice. "Y me gustaría tomar los genes de la ballena de Groenlandia y ponerlos en ratones para ver si viven más".
Después de estas pruebas iniciales, el próximo obstáculo será encontrar una forma de crear los mismos cambios en un cuerpo humano extremadamente complejo, quizás con medicamentos que imiten los efectos genéticos.
En algunos casos, los organismos como la levadura pueden modificarse genéticamente para cultivar las proteínas de interés en grandes cubas que se autopurificarán para uso humano, o se pueden encontrar fármacos que imiten estos efectos.
En el futuro, la terapia génica puede incluso permitirnos reparar el ADN de personas vivas; podríamos tomar prestadas mutaciones genéticas de las ballenas de Groenlandia que han estado produciendo durante millones de años. Dados los avances recientes en la terapia génica, "no hay razón para pensar que esto sea imposible".
Evidentemente, lo más difícil está por venir. Aunque estamos relativamente relacionados desde una perspectiva evolutiva, lo que funciona para una ballena o una rata topo desnuda puede funcionar de forma limitada o no funcionar en absoluto para el cuerpo humano.
“Siempre se pueden encontrar diferentes formas en las que diferentes organismos suprimen el cáncer, pero no se puede saber de antemano si serán útiles desde el punto de vista terapéutico”, dice Nanni.
La respuesta natural al cáncer se desarrolló a través de un "proceso feliz", donde una solución única surgió de las circunstancias únicas de cada organismo individual. Con todo esto, da la bienvenida a un nuevo enfoque para encontrar soluciones en la naturaleza.
"Creo que los biólogos del cáncer están comenzando a comprender que la incorporación de ideas evolutivas será fructífera".
De Magalhaes y Gladyshev no se hacen ilusiones sobre la complejidad del camino, pero no pierden la esperanza. “La historia está llena de afirmaciones de expertos que pensaron que algunas cosas eran imposibles y terminaron siendo incorrectas”, dice de Magalhaes.
Piense en el estado de la medicina hace 120 años, cuando algunas de las ballenas de Groenlandia de hoy eran solo niños. En aquel entonces, las infecciones que amenazaban la vida eran algo común. Hoy en día se utilizan antibióticos para tratarlos con éxito.
En última instancia, de Magalhaes ve el envejecimiento como la enfermedad máxima, una enfermedad que se puede curar por sí sola.
“No solo estamos extendiendo el período de dilapidación”, dice. “Queremos que las personas de 70 años tengan la salud de las de 50, ese es el objetivo”.
Quizás en 2120 miremos hacia atrás con asombro a los primeros pasos hacia este objetivo.
