Un anhelo perenne e infructuoso ha sido lograr detener el paso del tiempo en las personas. La ciencia y la cosmética han empleado tiempo y dinero en encontrar la fórmula para ralentizar la vejez. Un científico de Harvard sostiene que el envejecimiento es parte de la vida, pero la fragilidad y la miseria no tienen por qué serlo.Desarrolla un nuevo sistema modelo con el objetivo de iluminar los fundamentos de esta etapa de la vida.
Leonid Peshkin es profesor de biología de sistemas en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard. Se encuentra entre un número creciente de científicos en analizar el envejecimiento.
“Siempre he sentido que es una enfermedad que no es diferente a cualquier otra enfermedad, y solo porque estamos tan acostumbrados, no debemos darlo por sentado. Quiero ver la causa raíz del envejecimiento y entenderlo fundamentalmente. ¿Qué hay en lo alto de esta cascada? Y lo más importante: ¿Cómo podemos solucionar el envejecimiento?”, dijo.
A pesar de obtener un doctorado en aprendizaje automático e inteligencia artificial, a Peshkin le ha fascinado el tema del envejecimiento.
“En el campo del envejecimiento”, señaló a Harvard Medical News, “una visión ingenua es que las personas buscan el elixir de la vida. Un suplemento o una píldora que prolongue la vida. Existe mucha literatura donde se afirma que ciertos medicamentos, dietas o regímenes prolongan la vida de organismos modelo. Como hormigas, gusanos, moscas, peces o ratones. Las personas hacen una intervención, miden cuánto tiempo viven los animales, obtienen una extensión de la vida media de 10, 15 o 20% y publican un artículo. Hay varios problemas con este enfoque”.
Equipo de Harvard estudia el envejecimiento
Extender la vida útil de estos ratones u otros animales en dos a tres meses parece un gran logro, comentó Leonid Peshkin. Pero probablemente tiene muy poco que ver con extender la vida saludable. Lo que lleva a otro conjunto de preguntas: ¿Estamos extendiendo la duración de la vida por el bien de la duración de la vida? No queremos que un organismo viva más tiempo si tiene una existencia miserable, demente y frágil. La duración de la salud, no la duración de la vida, es la clave”, reflexionó el científico.
El equipo de investigadores se dió cuenta de que necesitan un sistema estandarizado y escalable para probar cómo los medicamentos, las dietas y otras intervenciones afectan el comportamiento. La reacción a los estímulos y medidas adicionales de salud. Contó que comenzaron a “desarrollar un sistema utilizando Daphnia magna. Una especie de pulga de agua que se ha utilizado en toxicología e investigación ambiental durante décadas. Pero que no se ha utilizado para estudiar el envejecimiento”, explicó el experto de Harvard.
¿Qué tiene de genial Daphnia? “La especie tiene una vida útil de un mes y, aunque es un invertebrado, es un organismo complejo. Es bellamente transparente, con un corazón palpitante de dos cámaras, un sistema inmunológico innato, ojos, cerebro y tejido muscular. De hecho, cuando usamos microscopía electrónica para ampliar las células de Daphnia, vemos que las neuronas y las células musculares se parecen mucho a las humanas. Daphnia también es extremadamente sensible a pequeñas concentraciones de drogas. Es partenogenética o clonal, por lo que la descendencia es idéntica”, afirmó.
Las Daphnias similares a los humanos
El sistema desarrollado consiste en una incubadora del tamaño de un refrigerador con muchos tanques Daphnia de un litro en su interior. Los tanques son planos, por lo que la mayoría de los animales se mueven en dos dimensiones. Una cámara graba un video de un minuto una vez al día durante 30 días, detalló Peshkin.
“Recopilamos estos videos y los analizamos para cuantificar muchas características de movimiento de los animales, como cuánto reaccionan a la luz y cuánto duran sus saltos. Todo este comportamiento es característico de la edad. Al igual que los humanos, puede predecir la edad de Daphnia en función de cómo se mueven”, advirtió el biólogo. “Esperamos identificar intervenciones que no extiendan necesariamente la vida útil de Daphnia, pero sí extiendan la vida activa y la salud”.
En Harvard elaboraron un documento que establece la línea de base para Daphnia como nuevo organismo modelo para estudiar el envejecimiento. “Describimos el sistema en detalle, incluido cómo configuramos el tanque, alimentamos a los animales, retiramos nuevas crías y configuramos los ciclos de luz y la temperatura. Estos parecen ser detalles aburridos, pero el objetivo es obtener los detalles aburridos correctamente. Estamos desarrollando un conjunto de rutinas que se necesitan para criar Daphnia de una manera estandarizada que también es escalable”, reveló.
También demostraron el potencial del sistema para estudiar el envejecimiento. Cuando enciendes una luz, Daphnia tiene un reflejo para moverse hacia ella, y cuando apagas la luz, se esconden. “En nuestro documento” confió, “mostramos que las dafnias viejas ignoran la luz y las dafnias de mediana edad tienen una respuesta mixta. Algunas reaccionan, otras no y otras lentamente. Este es un buen ensayo de comportamiento donde nuestros videos pueden capturar cómo la reacción a la luz disminuye con la edad”.
Relación medicamento y reacción
Peshkin y sus colaboradores decidieron probar la metformina, un medicamento común para la diabetes que, en la literatura, se ha demostrado que prolonga la vida útil de gusanos y moscas.
“Obtuvimos un hermoso resultado negativo: demostramos de manera concluyente que la metformina no afecta la vida útil de Daphnia. No necesariamente probamos o desaprobamos los otros documentos”, afirmó. “Pero demostramos que nuestro sistema se puede usar para probar un fármaco de interés y obtener resultados sólidos y estadísticamente significativos de una muestra grande. También emborrachamos a Daphnia agregando etanol al tanque. Agregar un 3% de etanol tuvo un fuerte efecto en el comportamiento de Daphnia”.
Necesitamos, dijo, miles de animales y docenas de tanques por experimento: necesitamos un tamaño de muestra grande para encontrar pequeñas diferencias de manera confiable. Una vez que encontramos medicamentos que, de manera confiable y estadísticamente significativa, extienden un poco la duración de la salud, eso nos da la oportunidad de preguntar cuáles son esos medicamentos. Entonces sabremos cómo debemos enfocar más nuestra búsqueda”.
Por los momentos, han encontrado que Daphnia reacciona a algunos medicamentos desarrollados para humanos. “Si pongo una gota de cafeína en el tanque, el corazón de Daphnia reacciona como loco. Daphnia responde a medicamentos cardíacos, relajantes musculares y anestésicos. Eso nos da no solo homología genética o de tipo celular, sino también homología farmacológica. Además, la especie parece envejecer de manera estadísticamente similar. Después de cierta edad, la probabilidad de morir para los humanos se duplica cada ocho años, y en Daphnia se duplica aproximadamente cada ocho días”.
Por supuesto, los humanos no somos Daphnia, y hay muchas cosas que no se van a traducir. Pero esto, asentó el biólogo de Harvard, “nos da la esperanza de que los procesos que rigen el envejecimiento en ambas especies sean similares”.
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