el control genético y la-vejez
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DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA
COMUNICACIÓN
VERANO 2016
EL CONTROL GENÉTICO Y LA VEJEZPROFESORA: LILIAN GAONA OSORIO
ALUMNOS:
Esther Paola Olvera Lozada
Eliane S. Pastén González
Eduardo Ramírez Miñón
Horario: Viernes y sábados de 7am-11am
NCR: 60355
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
EL CONTROL GENÉTICO Y LA VEJEZ
Abstracto
El envejecimiento es algo inevitable en la vida. Los científicos han buscado
durante mucho tiempo la posibilidad de alargar la vida como nunca antes y al
parecer lo están consiguiendo. Ejemplo de ello son el Grupo de Telómeros y
Telomerasa del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en
colaboración con la Unidad de Ratones Transgénicos del mismo Centro, los
cuales han logrado crear en el laboratorio ratones con telómeros hiperlargos y con
un menor envejecimiento molecular; los investigadores de la Facultad de
Medicina de la Universidad de Stanford, estos investigadores idearon un nuevo
procedimiento que puede aumentar la longitud de los telómeros humanos y
finalmente los investigadores Maria Rosete, María Rosa Padros y Osvaldo
Vindrola describieron la relación entre la longitud de los telómeros, el nucléolo y el
envejecimiento.
Introducción.
El envejecimiento es algo inevitable en la vida. Está de por más decir que si naces
es necesario morir y durante este lapso de tiempo se pierde la vitalidad y el cuerpo
va envejeciendo. La ciencia ha investigado durante mucho tiempo como evitar
envejecer o como hacer este proceso de una manera más lenta estas
investigaciones no surgieron de la noche a la mañana, sino que han llevado todo
un proceso de investigación y desarrollo a lo lardo de los años, pero son las
investigaciones más recientes (basadas en los resultados de investigaciones
anteriores) las que han desarrollado el control genético para tratar la vejez. Como
se puede ver ser trata de un tema muy innovador y prometedor para toda la
humanidad, sin embargo no deja de ser un tema en controversia a favor de las
leyes naturales.
Con las investigaciones realizadas durante los años anteriores por científicos de
todo el mundo se ha logrado encontrar que el envejecimiento reside en la longitud
de los extremos de los cromosomas los cuales determinan la duración de la vida
celular, por lo que el acortamiento de los telómeros causa una pérdida gradual de
la capacidad replicativa e induce envejecimiento celular, mientras que el
alargamiento de los telómeros prolonga la duración de la vida, o también, la
transformación maligna celular.
El objetivo de este ensayo es proveer información general a la población civil
económicamente activa de la ciudad de Puebla, para informar y generar una
cultura de prevención de la enfermedad, asociada a la importancia de los avances
en la última década en la terapéutica genética para el tratamiento de la vejez para
lo cual nuestra estrategia de comunicación que nosotros emplearemos será el uso
de las TIC´S.
Desarrollo.
Desarrollo a través de los años
¿Por qué estudiar la genética humana? Una de las razones es simplemente un
interés en comprender mejor a nosotros mismos, pero otra es sin duda un tema
que nos confiere a todos: el envejecimiento, es un proceso natural y tardío
pero...hasta qué punto la ciencia y en este caso el factor genético puede retrasar
dicho proceso.
Uno de los muchos beneficios de estudiar la variación genética humana es el
descubrimiento y la descripción de la contribución genética a muchas
enfermedades humanas. Por esa razón, la sociedad ha estado dispuesta en el
pasado y continúa estándolo, dispuestos a pagar grandes cantidades de dinero
para la investigación en esta área, principalmente debido a su percepción de que
estos estudios tienen un enorme potencial para mejorar la salud humana. Esta
percepción, y su realización en los descubrimientos de los últimos 20 años, han
dado lugar a un marcado que va aumentando el número de personas y
organizaciones implicadas en la genética humana
Como se mencionó anteriormente, los científicos han buscado a lo largo de los
años la cura para el envejecimiento, la razón por la cual se trata el término “cura”
que hace referencia a la aplicación de los remedios necesarios para eliminar una
enfermedad, herida o daño físico dando solución o remedio de un problema o
defecto, se debe a que los científicos han encontrado que el 80% de los factores
que determinan el envejecimiento son ambientales y un 20% genético. Haciendo
referencia a dichas cifras se concluye que el ser humano no nació para morir ya
que no existe gen alguno que se encargue de tal proceso.
En 1920, se afirmaba que era imposible superar la media de 65 años de vida.
Según James Vaupel, uno de los biodemógrafos más prestigiosos del mundo, por
otra parte el biólogo Daniel Martínez habla de la existencia de un organismo
inmortal: la hidra. En 1998, publicó en Experimental Gerontology que este bicho
invertebrado de unos pocos milímetros no mostraba signos de envejecimiento. La
mayoría de las células del cuerpo de las hidras son células madre, capaces de
dividirse y convertirse en cualquier otra.
Un gen es una pequeña porción de ADN, el ácido desoxirribonucleico, que
contiene la información genética del individuo. Están situados en el mismo lugar
de un cromosoma en todos los individuos, pero su expresión es diferente. Cada
gen tiene la función de determinar una característica especial del individuo. Los
genes tienen también la particularidad de trasmitirse hereditariamente a partir del
gen del padre y de la madre, generando caracteres comunes entre los padres y
sus hijos, lamentablemente, a veces transmiten malformaciones si el gen
transmitido es defectuoso porque haya sufrido una mutación. Los cromosomas
homólogos son cromosomas del mismo tamaño, de la misma forma y con la
misma disposición de los genes. Los cromosomas homólogos forman pares de
cromosomas. En cada ser humano, al menos 22 pares de cromosomas
corresponden así a parejas de cromosomas homólogos. El par 23, el de los
cromosomas sexuales, se compone de cromosomas homólogos en las mujeres
(cromosomas X y X) pero de dos cromosomas diferentes en los hombres
(cromosomas X e Y).Los telómeros son una estructura, que protege el extremo de
los cromosomas humanos y los protege del proceso de envejecimiento, es decir,
se encargan de dar estabilidad a los cromosomas. A medida que las células se
van dividiendo, los telómeros (del griego 'telos', final; y 'meros', parte) se van
acortando, algo que, por ejemplo, las células cancerosas contrarrestan
produciendo una enzima denominada telomerasa, que les permite seguir
sobreviviendo.
Recordando el año 2009, cuando en un trabajo publicado por el Grupo de
Telómeros y Telomerasa del CNIO en la revista Cell Stem Cell se describía que el
cultivo in vitro de células iPS (Células madre pluripotentes inducidas o iPS
“induced Pluripotent Stem cells” son células madre pluripotentes obtenidas a partir
de células diferenciadas no pluripotentes mediante reprogramación celular
mediante factores de transcripción que inducen pluripotencia) causaba el
alargamiento progresivo de los telómeros, hasta generar lo que las autoras
llamaron “telómeros hiperlargos” Y es que todas las investigaciones llevadas a
cabo anteriormente apuntan a que los telómeros que son las tapas protectoras en
los extremos de las hebras de ADN llamados cromosomas en los seres humanos
jóvenes, son de unos 8.000-10.000 nucleótidos de longitud. Ellos se acortan en
cada división celular y cuando alcanzan una longitud crítica la célula deja de
dividirse o muere. En conclusión la generalización de estudios de asociación
mediante el genoma completo permite la evaluación simultánea de millones de
variantes genéticas que desembocan la mayoría de enfermedades propias de la
edad, derivando consigo el completo dominio teórico sobre posibles mecanismos
biológicos dentro del proceso de envejecimiento, que contribuyan en gran medida
al retraso del proceso de este y aumente la calidad de vida de miles de personas.
Investigaciones y Desarrollos Recientes
Gracias a las magníficas aportaciones de
grandes científicos y con base en ellas se ha
logrado llegar a la respuesta que se había
estado buscando, todo comienza con el
Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro
Nacional de Investigaciones Oncológicas
(CNIO), en colaboración con la Unidad de
Ratones Transgénicos del mismo Centro, los
cuales han logrado crear en el laboratorio
ratones con telómeros hiperlargos y con un
menor envejecimiento molecular, evitando el uso de la introducción de genes. Esta
técnica basada en cambios epigenéticos, evita la manipulación de genes para
retrasar el envejecimiento molecular. Todo empezó con el nacimiento de Triple, un
ratón transgénico capaz de vivir un 40% más de lo normal creado por la Bióloga
Molecular María Blasco. Y es que el haber aumentado un 40% la longevidad en
estos pequeños mamíferos hace pensar que podría, en un futuro, aplicarse en
humanos ya que el ser humano comparte con los ratones el 90% de los genes.
Los resultados de estas investigaciones arrojaron que las células con telómeros
hiperlargos de estos ratones
parecen ser perfectamente
funcionales. Al analizar los
tejidos en diferentes
momentos, por ejemplo, 0, 1,
6 y 12 meses de vida, estas
células mantenían el gradiente
extra de longitud (decrecían
con el tiempo pero a un ritmo
normal), presentaban menor
acumulación de daños en el
ADN y tenían mayor
capacidad para la reparación
de heridas en la piel. Además,
los resultados mostraron que los animales tenían una menor incidencia de
aparición de tumores –tanto esporádicos como inducidos–que los ratones
normales. En conclusión, estos resultados demuestran que las células madre
pluripotentes portadoras de telómeros hiperlargos pueden dar lugar a organismos
con telómeros más largos que se mantienen juveniles a nivel molecular durante
más tiempo y con una mejor calidad de vida. Queda de manifiesto que, la
obtención de dichos resultados provoca que los científicos tengan grandes
esperanzas en este proyecto, ya que como todo indica el proyecto no solo es muy
prometedor, sino que además las investigaciones y resultados apuntan a que se
está conduciendo por el camino correcto.
Otro avance en este campo de conocimiento es el realizado por investigadores de
la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. Los investigadores idearon
un nuevo procedimiento, que, de forma rápida y eficiente, puede aumentar la
longitud de los telómeros humanos, que son las tapas protectoras en los extremos
de los cromosomas que están vinculados con el envejecimiento y la enfermedad.
Estas células tratadas se comportan como si fueran mucho más jóvenes que las
células no tratadas.
Según los investigadores, el procedimiento, que implica el uso de un tipo
modificado de ARN, mejorará la capacidad de los científicos para generar grandes
números de células para el estudio o el desarrollo de fármacos. De forma
sorpresiva, células de la piel con telómeros alargados por el procedimiento fueron
capaces de dividirse hasta 40 veces más que las células en las que no se llevo a
cabo el procedimiento.La investigación podrían hacer posible desarrollar nuevas
formas de tratar enfermedades causadas por el acortamiento de los telómeros.
Helen Blau principal responsable de la investigación dijo:"Ahora hemos
encontrado una forma de alargar los telómeros humanos en hasta 1.000
nucleótidos, dar marcha atrás al reloj interno en estas células por el equivalente de
muchos años de la vida humana".
Los investigadores utilizaron ARN mensajero modificado para extender los
telómeros. El ARN usado en este experimento tenía la secuencia de codificación
para TERT, el componente activo de una enzima que producimos naturalmente
llamada telomerasa. La telomerasa se expresa por las células madre. La mayoría
de los otros tipos de células, expresan niveles muy bajos de la telomerasa.
Este nuevo enfoque allana el camino hacia la prevención o el tratamiento de
enfermedades del envejecimiento.
Los investigadores encontraron que tan sólo tres aplicaciones de la ARN
modificado durante unos pocos días podrían aumentar significativamente la
longitud de los telómeros en las células del músculo y la piel humanos cultivados.
Una adición 1000 nucleótidos representa un aumento de más del 10 por ciento en
la longitud de los telómeros.
Los investigadores están probando su nueva técnica en otros tipos de células,
haciendo posible que en un futuro se logre mejores tratamientos o curas para
enfermedades que aceleran el envejecimiento.
“Este estudio es un primer paso hacia el desarrollo de la extensión de los
telómeros para mejorar las terapias con células y posiblemente para tratar
trastornos de envejecimiento acelerado en los seres humanos," dijo John Cooke,
MD, PhD. Cooke, un co-autor del estudio, él es ahora presidente de ciencias
cardiovasculares en el Instituto de Investigación Metodista de Houston.
Un día puede ser posible
dirigir las células madre
musculares en un paciente
con distrofia muscular de
Duchenne, por ejemplo, para
extender sus telómeros.
También hay implicaciones
para el tratamiento de
enfermedades del
envejecimiento, tales como
la diabetes y enfermedades
del corazón. Esto realmente
ha abierto las puertas para
considerar todos los tipos de usos potenciales de esta terapia.
En otro estudio realizado en conjunto por la Benemérita Universidad Autónoma de
Puebla y la Universidad de Buenos Aires, los investigadores Maria Rosete, Maria
Rosa Padros y Osvaldo Vindrola describieron la relación entre la longitud de los
telómeros, el nucléolo y el envejecimiento.
Una de las teorías más aceptadas sobre el envejecimiento es la “hipótesis del
telómeros”, la cual propone que la longitud de los extremos de los cromosomas
determinan la duración de la vida celular, por lo que el acortamiento de los
telómeros causa una pérdida gradual de la capacidad replicativa e induce
envejecimiento celular, mientras que el alargamiento de los telómeros prolonga la
duración de la vida, o también, la transformación maligna celular.
Este estudio respalda lo ya dicho con anterioridad, respalda la relación entre la
longitud de los telómeros y el envejecimiento; y aparte muestra una relación con
los nucléolos.
Pero antes que nada, es necesario definir que es el nucléolo: El nucléolo es un
compartimiento subnuclear que generalmente está constituido por tres regiones en
los eucariontes superiores. Se forma a partir de las regiones organizadoras del
nucléolo, donde se encuentran localizadas múltiples copias de los genes que
codifican para el pre-ARNr, dispuestas secuencialmente.
Una molécula que ha sido muy importante es la telomerasa. La telomerasa es
definida como una ribonucleoproteína con actividad de transcriptasa reversa que
sintetiza las secuencias repetitivas de ADN características de los telómeros,
estabilizando la longitud y manteniendo su integridad.En los humanos, la
telomerasa está constituida por tres componentes básicos: una subunidad de ARN
esencial, la subunidad catalítica, y la proteína asociada a la telomerasa. Se ha
demostrado en múltiplesocasionesque el ARN y la subunidad catalítica de la
telomerasa presentan una localización nucleolar, a partir de lo cual se sugiere que
parte del ensamblaje de la telomerasa se produce en el nucléolo. El análisis del
ARN de la telomerasa reveló que posee un dominio H/ACA el cual es
característico de los pequeños ARNs nucleolares. Usando inyección del ARN de la
telomerasa en ovocitos de Xenopus se encontró que el transporte de este ARN se
lleva a cabo por la misma vía que los pequeños ARNs nucleolares. También se
observó que la distribución y la retención en el nucléolo del ARN de la telomerasa
dependen del dominio H/ACA.
Los autores demuestran que la nucleolina es necesaria para la localización
nucleolar y la dinámica intracelular del complejo telomerasa, pero que no modula
la actividad enzimática de la telomerasa humana.
De acuerdo con estas últimas evidencias, en un trabajomás reciente, se observa el
movimiento de los dosprincipales componentes del complejo telomerasa encélulas
de carcinoma cervical HeLa durante las diferentesfases del ciclo celular. En la fase
G1, el ARN de latelomerasa se localiza en los Cuerpos de Cajal; mientrasque la
subunidad catalítica lo hace en distintos cuerposnucleares en el nucleoplasma, es
decir que amboscomponentes se encuentran distribuidos en
estructurasintranucleares separadas. En la fase S temprana, losdos componentes
se asocian al nucléolo, la subunidadcatalítica se distribuye en el interior del mismo,
y el ARNde la telomerasa se encuentra en la periferia o en losCuerpos de Cajal
cercanos al nucléolo. En la fase Smedia, es cuando se observa la co-localización
de lassubunidades en el complejo telomerasa y en lostelómeros. Por lo que los
autores sugieren que el ensambladode la telomerasa humana ocurre
específicamentedurante la fase S, que es cuando se produce lasíntesis de los
telómeros; y se desarma, o se destruyeen el caso de la subunidad con actividad
de transcriptasareversa, después de cada ciclo celular, quizás durantela fase M
que es cuando los dos componentes principalesno se acumulan en estructuras
subnucleares.
Todos estos datos indicarían que existe una relación entre la biogénesis, actividad
y tráfico intranuclear delcomplejo telomerasa y el nucléolo, donde ambos
participanen la regulación de la vida replicativa y el envejecimientocelular.
Gracias a los avances logrados hasta la fechaen el conocimiento del nucléolo
como un reguladordel envejecimiento celular, se abren nuevas líneas
deinvestigación enla medicina para el desarrollo de terapias que prolonguenla
duración o que mejoren las condiciones de vidadurante el envejecimiento normal
de los individuos.
¿Ficción o Realidad?
Sin aparente falla, estas nuevas investigaciones llevaran a la humanidad a vivir
una nueva era, no se cuestionan los extravagantes y prometedores avances que
se verán al cabo de algunos años, sin embargo no todas las críticas son a favor
del proyecto y no todas las posturas apoyan los resultados del mismo. Y es que
así como hay personas que se encuentran a favor de las investigaciones de este
proyecto, una buena parte cuestiona la naturalidad del proyecto mismo.
Así pues los que se encuentran a favor de la manipulación genética para retrasar
la vejez hablan de cómo estas investigaciones ayudaran a la sociedad a avanzar,
debido a que no solo se trata de ser jóvenes por más tiempo, sino el tiempo en sí.
Y es que con más tiempo tendremos oportunidad de avanzar en distintas áreas de
la ciencia, por ejemplo, se tendrá más tiempo para tratar a aquellas personas que
sufran cierto tipo de enfermedades elevando las probabilidades de un tratamiento
exitoso. Vivir más tiempo y con una mejor calidad de vida brindaría la posibilidad
de avanzar en los conocimientos de la sociedad. Manteniéndose en la postura que
cualquier avance científico si se lleva a cabo de la manera razonable y es
utilizando adecuadamente puede venir a hacer un bien a la humanidad, como lo
son los avances tecnológicos que se han vivido en las últimas décadas, así como
la utilización de fármacos para mejorar la salud. Por mucho tiempo se fantaseo
con la posibilidad de vivir eternamente y con todas las cosas que se podría lograr
si algo como tal llegara a suceder si se tuviera el tiempo necesario.
Dentro de poco esto pasara a ser una realidad y se tendrá más tiempo, para curar
enfermedades, más tiempo para los que los científico lleven a cabo sus
investigaciones, y es que el tiempo no es algo que se puede comprar de ninguna
manera, se podría evaluar como el tesoro mejor cuidado de la naturaleza, así
como la vida, una vez que se pierden no hay forma alguna de recuperarlo. Hablar
de más tiempo es justamente el punto a tratar, no hay forma de comprar el tiempo,
es invaluable y el hecho de que el proyecto tenga como finalidad el dar más
tiempo de calidad es la verdadera atracción.
Uno de los científicos que más renombre tiene en este tema es el científico
británico Aubrey de Grey quien propuso a la sociedad del siglo XXI invertir mil
millones de dólares en tecnología e investigación genética para vivir siglos
gozando de una excelente salud física y mental y con un mantenimiento adecuado
ya que no hay razón por la que el cuerpo humano no pueda durar muchos años.
Afirma que envejecer no es una consecuencia inevitable de la condición humana.
Según él, el envejecimiento es el resultado de daños acumulados a nivel celular o
molecular, que los avances médicos podrían prevenir e incluso revertir.
Y es precisamente el concepto que alarma a una buena parte de la comunidad
científica y de la misma población. Ya que el vivir más tiempo de lo que la
naturaleza destino para la especie humana atenta no solo contra las leyes
naturales, sino que además atenta contra el planeta y las futuras generaciones.
Actualmente un problema que está afectando a la gran mayoría de países
alrededor del mundo es la sobrepoblación y los escases de recursos naturales
entre muchos otros tantos problemas que la misma población ha causado en el
planeta en el que viven. ¿Cómo seria la vida entonces si las personas dejan de
morir para vivir más tiempo y al mismo tiempo millones de niños siguen naciendo
en todo el mundo? Y ese es sólo un punto ya que si ayudamos a la población a
crecer indiscriminadamente, que pasara con los recursos naturales, todos
necesitamos de ellos para poder llevar una vida digna pero para nuestra
desgracia, no son infinitos y en algún momento dejaran de existir en tal
abundancia. Esto significa que el mundo se encontraría en un completo caos con
un estado de equilibrio sumido en la perdición ya que los niveles de la población
dejaran de disminuir y los recursos se volverán aún más escasos causando así la
decadencia de toda la humanidad. Que claro esto puede sonar un tanto exagerado
y casi una locura, pero así también era considerado el hecho de vivir más tiempo y
ahora lo tenemos a un paso de volverse realidad.
Y si a todo lo anterior le anexamos el hecho de atentar contra las leyes naturales
que rigen la vida, no solo podríamos tener graves consecuencias sino que además
estaríamos atentado contra el modo de vida hasta ahora conocido, ese ciclo vital
el cual no debe ser alterado ya que cualquier alteración el ciclo puede llegar a
tener consecuencias irreversibles. Y como manejar la sobrepoblación que
generaría el prolongar la vida, se podría decir que mantener un control de la
natalidad más estricto bien podría ayudar a equilibrar el nivel de la población, es
decir que se evitaría que nuevos niños nacieran, pero que no eso sería lo mismo
que matar toda una generación, debido a que de alguna u otro manera se les
impidiera que nacieran.
Conclusión.
Como se ha podido apreciar, a lo largo de los años los científicos han buscado la
forma de preservar la especie humana de mil formas distintitos. Mejorando y
contribuyendo en los distintos campos que rodean al hombre.
Actualmente se lleva a cabo un gran proyecto con prometedores resultados. Nada
más y nada menos que el modificar genes humanos para así poder prolongar la
existencia humana, no solo aportando como resultado el brindarnos más años de
juventud, sino que además se espera poder contar con el tiempo suficiente para
poder curar enfermedades que asechan al hombre.
En contra existe la postura que argumenta que dicho proyecto atenta contra las
leyes naturales que rigen a la especie humana y que el alterarlas podría causar
grandes controversias.
La cuestión es que nadie sabe nada en concreto con respecto al futuro de este
proyecto, sin embargo, la ciencia solo busca el porvenir del ser humano.
Referencias.
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genes. Junio 8, 2016, de Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas.
Sitio web: https://www.cnio.es/es/publicaciones/ratones-con-telomeros-
hiperlargos-sin-alterar-los-genes
Conger, K. (2015). Telomere extension turns back aging clock in cultured
human cells, studyfinds. Junio 9, 2016, de Stanford Medicine. Sitio web:
http://med.stanford.edu/news/all-news/2015/01/telomere-extension-turns-
back-aging-clock-in-cultured-cells.html
Rosete, M., Padrós, MR., & Vindrola, O. (2007). El nucléolo como un
regulador del envejecimiento celular. Junio 8, 2016, de SciELO.Sitio web:
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0025-
76802007000200015&lng=en&tlng=en
Torrades, S. (2004). Aspectos neurológicos del envejecimiento. Junio 25,
2016, de Elsevier Sitio web: http://apps.elsevier.es/watermark/ctl_servlet?
_f=10&pident_articulo=13067353&pident_usuario=0&pcontactid=&pident_re
vista=4&ty=46&accion=L&origen=zonadelectura&web=www.elsevier.es&lan
=es&fichero=4v23n09a13067353pdf001.pdf
Garay, E., Campos, E., González, J., Gaspar, A., Jinich, A., & DeLuna, A.
(2014). High-Resolution Profiling of Stationary-Phase Survival Reveals
Yeast Longevity Factors and Their Genetic Interactions. Junio 25, 2016, de
PLOS Genetics Sitio web: http://journals.plos.org/plosgenetics/article?
id=10.1371/journal.pgen.1004168