¿Se puede reverser el vejecimiento?: the important finding of a group of scientists at Harvard

The investigation took 13 years of development and was published in Cell magazine.
The investigation took 13 years of development and was published in Cell magazine. “Es como reinitiar una computadora que no funciona correctamente”, said one of the investigators

La ciencia avanza en varias direccións. Así como ha generated las vacunas para frenar la the coronavirus pandemicuna nueva cientifica hazaña busca un horizonte que parece de ciencia ficción: revertir el envejecimiento.

Tras una serie de experimentos con ratones, científicos de la University of Harvard de Estados Unidos han logrado revertir el envejecimiento. Los investigators pudieron duplicar la vida que les quedaba a unos ratones viejos. Se trata de un trabajo de que lévó 13 años de desarrollo y que fue publicado en la Cell magazine.

“We believe that ours is the first study that shows epigenetic change as the main driver of aging in mammals”, said the main author of the article, David Sinclair, professor of genetics at the Blavatnik Institute of the Harvard Medical School and codirector of the Instituto Paul F. Glenn Center for Research on the Biology of Envegecimiento.

Sinclair was elected una de las 100 most important people in the world para la revista Time en el año 2020. Ha desarrollado su career en busca del objetivo de alcanzar la formula para retrasar al máximo el envejecimiento.

El estudio demosera por primera vez que la degradación en la forma en que se organiza y DNA ruleconocida como epigeneticspuede provocare el vejecimiento en un organismo, regardless of the changes in the genetic code en sí.

To prove their hypothesis, they imitated the effects of aging in the epigenome by injecting breaks in the DNA of young rats.
To prove their hypothesis, they imitated the effects of aging in the epigenome by injecting breaks in the DNA of young rats.

Los varios experimentos del equipo brindan la esperada confirmación de que los cambios en el ADN no son la única, ni siquiera la principal causa del envejecimiento. The findings show that the chemical and structural changes in the chromatin, the complex of DNA and proteins that form the chromosomes, feed aging without altering the genetic code.

Lead co-author Jae-Hyun Yang, genetics researcher at Sinclair’s laboratory, said: “We hope that the findings transform the way we see the aging process and the way we approach the treatment of diseases associated with aging.” , he said

The authors said that due to the fact that it is easier to manipulate the molecules that control epigenetic processes that reverse DNA mutations, the work points to new ways that focus on epigenetics instead of genetics to prevent or treat damage related to la edad

Primero, sostuvén, los resultados deben replicarse en mamívelos más grandes y en humanos. They are currently conducting studies on primates and humans. “Esperamos que estos resultados se vean como un pointo de inflexión en nuestra capacidad para controlar el vejecimiento. This is the first study that shows that we can have a precise control of the biological age of a complex animal; que podemos impulsarlo hacia adelante y hacia atrás a voluntad”, said Sinclair. The graph: “Es como reinitiar una computadora que no funciona correctamente”.

David Sinclair, professor of genetics at the Blavatnik Institute of the Harvard Medical School and codirector of the Paul F. Glenn Institute for Research on the Biology of Aging
David Sinclair, professor of genetics at the Blavatnik Institute of the Harvard Medical School and codirector of the Paul F. Glenn Institute for Research on the Biology of Aging

The study, led by researchers from the start-up Rejuvenate Bio, born from the Wyss Institute of Harvard, injected three of the four Yamanaka factors -OCT4, SOX2 and KLF4, in rats for 124 weeks, unos 77 años humanos.

Durante decades, una teoría reignante en el campo fue que el vejecimiento surge de una acumulación de cambios en el ADN, principamente genetic mutations, que con el tiempo impiden que más y más genes funcionen correctamente. Estos fallos de funcionamiento, a su vez, hacen que las céluas lose their identity, por lo que los tejidos y los organos se deterioran, lo que lleva a la enfermedad y, en ultima instancia, a la muerte.

Some researchers found that some people and rats with high levels of mutation did not show signs of premature aging. Otros observaron que muchos tipos de céluzas envejecidas tienen pocas mutations o ninguna. The researchers began to ask questions entonces, what more does it work with or in place of changes in DNA to cause aging. Creció una lista de posibles culpables. Entre ellos estaban los epigenetic changes.

“Un componente de la epigenética son las estructuras físicas, como las histonas, que agrupan el ADN en chromatina fuertemente compactada y desenrollan porciones de ese ADN cuando es necesario. Los genes son inaccesibles cuando están agrupados, pero están disponibles para ser copiados y utilizados para producir proteins cuando están desenrollados. Por lo tanto, los epigenéticos factors regulate which genes are active or inactive in a determined cell at a given moment”, explained from the publication of Harvard.

Los researchers logaron que los organos y tejidos de los ratones recuperaran un estado juvenil.
Los researchers logaron que los organos y tejidos de los ratones recuperaran un estado juvenil. “Este trabajo abre una puerta para aplicar esos otros métodos para rejuvenecer cells y tejidos”, said the SALUD SANITAS scientists

Al actuar como un interruptor para la actividad de los genes, estas moleculas epigenéticas ayudan a definir el tipo y la funcio celular. “Given that each cell in an organism basically has the same DNA, it turns on and turns on particular genes, which differentiates a nervous cell from a muscular cell from a pulmonary cell,” they detailed.

“The epigenetics is like the operating system of a cell, which tells how to use the same genetic material in a different way”, said Yang, co-author with Motoshi Hayano, former postdoctoral fellow at the Sinclair laboratory.

El estudio por dentro

The main experiment of the equipment involved the creation of rapid curation in the DNA of rats in the laboratory. Estas rupturas imitaron las rupturas continuas de bajo grado en los chromosomas que las céludes de los mamívelos experimentan todos los días en respuesta a cosas como la respiration, la exposición a la luz solar y los cosmicos rayos, y el contacto con ciertas sustancias químicas.

En el estudio, para probar si el vejecimiento resulta de este proceso, los investigação aceleraron el número de descansos para simular la vida en avance rápido. El equipo también se aseguró de que la majority de las rupturas no se produjeran dentro de las regiones codificantes del ADN de los ratones, los segmentos que forman los genes. Esto evitó que los genes de los animals desarrollaran mutations. En cambio, las rupturas alteraron la forma en que se pliega el ADN.

Sinclair y sus colleagues llamaron a su sistema ICE, abreviatura de cambios inducibles en el epigenoma. Al principio, los epigenéticos factors detuvien su trabajo normal de regular los genes y se trasladaron a las rupturas del ADN para coordinar las reparaciones. Later, los factores regresaron a sus originales ubiaciones.

Uno de los resultados del estudio fue que ratones envejecidos y ciegos logaron recuperar la vista y desarrollaron cerebros más jóvenes
Uno de los resultados del estudio fue que ratones envejecidos y ciegos logaron recuperar la vista y desarrollaron cerebros más jóvenes

Pero con el paso del tiempo, las cosas cambiaron. The investigators notaron que estos factores se “distraían” y no volvían a casa después de repair las roturas. El epigenoma se disorganizó y camenzó a perder su original información. “La chromatina se condensó y se desenrolló en los patrones incorrectos, un sello distintivo del mal funcción epigenético”, indicated.

A medida que los ratones perdían su funcio epigenética juvenil, commenzaron a verse y actuar como si fueran viejos. The researchers saw an increase in the biomarkers that indicate aging. Las cells lost their identities como, por ejemplo, muscular cells or skin. La funcio del tejido vaciló. Los organos fallaron.

“The team used a recent tool developed by the Sinclair laboratory to measure the age of the rats, not chronologically, in days or months, but biologically”, in function of how many sites in the genome have lost the methyl groups that normally unite them . En comprásiona con los ratones no tratados nacidos al mismo tiempo, los ratones ICE habian envejecido significantly más”, detailaron en la publication de la universidad.

Luego, los researchers les dieron a los ratones una terapia génica que revirtió los cambios epigenéticos que habien causado. Los organos y tejidos de los ratones ICE recuperaron un estado juvenil. The therapy “puso en marcha un programa epigenético que lívó a las céluas a restaura la informationa epigenética que tenien cuando eran jóvenes”, said Sinclair. “Es un reinicio permanente”.

Los investigadores esparan que el trabajo inspire a otros científicos a estudiar cómo controlar el envejecimiento para preventer y eliminar las enfermedades
Los investigadores esparan que el trabajo inspire a otros científicos a estudiar cómo controlar el envejecimiento para preventer y eliminar las enfermedades

Como resultado, ratones envejecidos y ciegos logaron recuperar la vista y desarrollaron cerebros más jóvenes. At this stage, Sinclair said that the discovery supports the hypothesis that mammalian cells maintain a kind of backup copy of epigenetic software that, when accessed, can allow an aging and epigenetically revolted cell to reset itself to a healthy state. y juvenile.

Now, the extensive experiments led the team to conclude that “to manipulate the epigenome, aging can advance and reverse,” said Yang.

The ICE method offers researchers a new way to explore the role of epigenetics in aging and other biological processes. Due to the fact that the signs of aging were developed in the ICE rats after only six months in the area of ​​the end of the average life of the rats of two and a half years, the approach also saves time and money for researchers who study the aging

“There are other ways to manipulate the epigenome, such as medications and chemical substances in small molecules that induce mild stress,” said Yang. “Este trabajo abre una puerta para aplicar esos otros métodos para rejuvenecer cellu y tejidos”, agregó luego.

Sinclair espera que el trabajo inspire a otros científicos a estudiar cómo controlral el envejecimiento para preventer y eliminar las enfermedades y afecciones relacionados con la edad en los humans, como las enfermedades cardiovascularos, la diabetes type 2, la neurodegeneration y la fragilidad.

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