MADRID, 21 Dic. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, han descubierto diferencias relacionadas con la edad y la salud en los fragmentos de ADN que se encuentran flotando en el torrente sanguíneo (no en el interior de las células) llamado ADN libre de células (cfDNA, por sus siglas en inglés). Los científicos señalan que estas diferencias podrían usarse algún día para determinar la edad biológica, para determinar si el cuerpo de una persona funciona como mayor o menor que su edad cronológica.
En un estudio de prueba de concepto, los investigadores extrajeron el cfDNA de muestras de sangre de personas de 20 años, personas de 70 años y centenarios sanos y no saludables. El equipo dirigido por Nicola Neretti, profesor asistente de Biología Molecular, Biología Celular y Bioquímica en la Universidad de Brown, detectó diferencias en cómo se empaquetaba el ADN en los cuatro grupos, como se informa en un artículo sobre el trabajo que se publica este viernes en la revista 'Aging Cell'.
Específicamente, encontraron que los nucleosomas, la unidad básica de empaquetamiento de ADN en donde un segmento de ADN se envuelve alrededor de un núcleo de proteína, estaban bien separados en el ADN de los voluntarios a los 20 años, pero eran menos regulares en los grupos más viejos, especialmente los centenarios poco saludables, señala Neretti. Además, la señal del espaciado de nucleosomas para los centenarios sanos fue más similar a la señal de las personas con 20 años que las personas a los 70 años.
El empaquetamiento de nucleosomas es un aspecto del epigenoma: la colección de cambios hereditarios que afectan a la expresión o actividad de los genes sin influir en la secuencia de ADN o el genoma. "Entre otros rasgos, los centenarios sanos preservan el perfil epigenómico de los individuos más jóvenes --afirma Neretti--. Al igual que con cualquier cosa en el envejecimiento, muchas cosas funcionan juntas, y no está claro cuál es la causa o el efecto. Con nuestra prueba de cfDNA, esperamos comprender estos cambios epigenéticos y qué significan".
Los científicos encontraron por primera vez cfDNA en la sangre de los pacientes con cáncer y los fragmentos pueden ser útiles para diagnosticar el cáncer. Investigaciones anteriores han encontrado que cfDNA es producido por células moribundas y, a medida que las células mueren, el ADN se corta entre los nucleosomas, dice Neretti.
UN MENSAJE EN UNA BOTELLA
El equipo de Brown usó la secuenciación de próxima generación de cfDNA combinada con un complejo análisis computacional para reconstruir el patrón de espaciado de los nucleosomas en diferentes regiones del genoma, ambas áreas que normalmente están abiertas para la expresión de genes, así como áreas que generalmente están muy compactas. Los procesos de extracción y secuenciación de cfDNA se desarrollaron en colaboración con Ana Maria Caetano Faria, de la Universidade Federal de Minas Gerais, en Brasil.
"cfDNA es algo así como un mensaje en una botella que captura el aspecto de la célula, epigenéticamente hablando, antes de morir --afirma Neretti--. Una gran cantidad de maquinaria celular está involucrada en el mantenimiento del espacio entre los nucleosomas, y estos componentes pueden ir cuesta abajo a medida que envejecemos. Los nucleosomas no se separan ni se vuelven más densos. El espacio entre los nucleosomas es solo la lectura de los cambios de esa maquinaria"
Sin embargo, agrega, los cambios en el empaquetamiento de los nucleosomas producen alteraciones en la accesibilidad de diferentes partes del genoma, lo que lleva a que más cosas salgan mal, incluida la liberación de elementos genéticos normalmente bloqueados llamados transposones.
El equipo detectó una reducción en las señales de cfDNA al comienzo de dos transposones comunes con el aumento de la edad. Esto sugiere que estos transposones están menos bloqueados en los centenarios y las personas poco saludables a la edad de 70 años y, por lo tanto, es más probable que se "copien y peguen" en el genoma, lo que provoca un caos genético.
El estudio solo analizó el cfDNA de 12 individuos de Bolonia, Italia, tres de cada grupo. Las muestras fueron recolectadas por el colaborador Claudio Franceschi, de la Universidad de Bolonia. Por ello, se necesita un estudio más amplio para obtener la información necesaria para usar estos marcadores epigenéticos para predecir la edad biológica, dice Neretti. Sin embargo, debido a que la prueba cfDNA usa muestras de sangre fáciles de recolectar en lugar de invasivas, cree que será sencillo ampliar el estudio de prueba de concepto.
"Lo ideal sería hacer un seguimiento de una población de personas mayores de 20 o 30 años para ver cómo cambia el epigenoma de cada individuo y la tasa de cambio a medida que envejecen", propone. Un estudio grande podría permitir la asociación de diferencias epigenómicas con enfermedades, estilos de vida o dietas, agrega. Mientras tanto, el equipo de investigación está refinando la prueba.
