Un estudio plantea el ADN libre circulante como biomarcador de envejecimiento
Con una población mundial cada vez más envejecida (el número de personas con más de 80 años se verá triplicado para el año 2050) en los últimos años numerosas investigaciones han dirigido sus esfuerzos a mejorar la esperanza de vida saludable. Un punto importante en la búsqueda de la receta para vivir más y mejor es disponer de biomarcadores que informen a los investigadores o a los profesionales clínicos sobre cómo de bien o mal está envejeciendo una persona a nivel biológico. Un equipo de investigadores de la Universidad Brown de EE.UU. y la Universidad de Bolonia de Italia acaba de plantear el ADN libre circulante como un potencial biomarcador del envejecimiento saludable.
Las biopsias líquidas ofrecen una oportunidad con gran potencial para estudiar diferentes factores de la salud y estado fisiológico de una persona. Cuando las células mueren, independientemente de si lo hacen debido a una enfermedad o a un proceso fisiológico natural, parte de su material hereditario, su ADN, es liberado al torrente sanguíneo. Este ADN libre presente en el plasma puede informar a los investigadores de la existencia de cáncer cuando presenta ciertos perfiles epigenéticos o contiene mutaciones concretas no presentes en las células sanas. Del mismo modo, el ADN circulante puede informar de un exceso de inflamación, como el que caracteriza al envejecimiento. Por otra parte, las biopsias líquidas ofrecen una sencilla forma de tomar muestras informativas sin la necesidad de recurrir a métodos más invasivos.
Los investigadores del estudio han comparado el ADN libre circulante en plasma de personas jóvenes, personas alrededor de los 70 años de edad y centenarios, tanto sanos como enfermos y han encontrado diferencias en cómo está empaquetado el ADN en estos grupos, aspecto muy relacionado con la expresión génica.
Concretamente, se analizaron los patrones de fragmentación del ADN libre para determinar cómo era la distribución de nucleosomas (la unidad básica de compactación del ADN) en las células desde las que el ADN fue liberado al plasma. La parte de la cadena de ADN que se encuentra compactada alrededor de las proteínas histonas en el nucleosoma se encuentra más protegida de la digestión del ADN que se produce durante la apoptosis o muerte celular por lo que el análisis del tamaño de los fragmentos de ADN libre circulante puede informar de la distribución de nucleosomas.
Se ha encontrado que el espacio entre nucleosomas es más irregular conforme aumenta la edad de las personas. Además, las señales de compactación de los nucleosomas obtenidos en los centenarios saludables son más parecidas a las de los jóvenes de 20 años que a la de las personas de 70 años. Los centenarios saludables mantienen perfiles epigenómicos de individuos más jóvenes.
Asimismo, al analizar la secuencia de los fragmentos, se detectó que con la edad se produce una pérdida de ADN libre circulante en diferentes regiones del genoma, como por ejemplo regiones de inicio de la transcripción o de terminación de la transcripción. Lo mismo ocurre con ciertos elementos móviles del genoma, que dejarían de estar controlados y podrían movilizarse por el genoma, alterando su equilibrio funcional.
Mucha de la maquinaria celular está implicada en mantener el espaciado de nucleosomas, y estos componentes pueden degenerar conforme envejecemos. El espaciado de nucleosomas es simplemente la lectura de los cambios en esa maquinaria.
Se planea analizar un mayor número de muestras para confirmar la utilidad del ADN libre circulante como biomarcador y evaluar también otros mecanismos epigenéticos, con el objetivo de determinar de qué tipo de células o tejido deriva exactamente el ADN libre circulante en diferentes edades. Esta información podría mejorar ampliamente el conocimiento de los procesos celulares implicados en el envejecimiento, lo que a su vez es un paso necesario para poder definir estrategias terapéuticas dirigidas a prolongar la vida saludable.
Link
https://revistageneticamedica.com/2019/01/16/biomarcador-envejecimiento/
Referencia
Researchers detect age-related differences in DNA from blood. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/bu-rda121918.php
By Juana María Lavado Núñez (DGMol)
Con una población mundial cada vez más envejecida (el número de personas con más de 80 años se verá triplicado para el año 2050) en los últimos años numerosas investigaciones han dirigido sus esfuerzos a mejorar la esperanza de vida saludable. Un punto importante en la búsqueda de la receta para vivir más y mejor es disponer de biomarcadores que informen a los investigadores o a los profesionales clínicos sobre cómo de bien o mal está envejeciendo una persona a nivel biológico. Un equipo de investigadores de la Universidad Brown de EE.UU. y la Universidad de Bolonia de Italia acaba de plantear el ADN libre circulante como un potencial biomarcador del envejecimiento saludable.
Las biopsias líquidas ofrecen una oportunidad con gran potencial para estudiar diferentes factores de la salud y estado fisiológico de una persona. Cuando las células mueren, independientemente de si lo hacen debido a una enfermedad o a un proceso fisiológico natural, parte de su material hereditario, su ADN, es liberado al torrente sanguíneo. Este ADN libre presente en el plasma puede informar a los investigadores de la existencia de cáncer cuando presenta ciertos perfiles epigenéticos o contiene mutaciones concretas no presentes en las células sanas. Del mismo modo, el ADN circulante puede informar de un exceso de inflamación, como el que caracteriza al envejecimiento. Por otra parte, las biopsias líquidas ofrecen una sencilla forma de tomar muestras informativas sin la necesidad de recurrir a métodos más invasivos.Los investigadores del estudio han comparado el ADN libre circulante en plasma de personas jóvenes, personas alrededor de los 70 años de edad y centenarios, tanto sanos como enfermos y han encontrado diferencias en cómo está empaquetado el ADN en estos grupos, aspecto muy relacionado con la expresión génica.
Concretamente, se analizaron los patrones de fragmentación del ADN libre para determinar cómo era la distribución de nucleosomas (la unidad básica de compactación del ADN) en las células desde las que el ADN fue liberado al plasma. La parte de la cadena de ADN que se encuentra compactada alrededor de las proteínas histonas en el nucleosoma se encuentra más protegida de la digestión del ADN que se produce durante la apoptosis o muerte celular por lo que el análisis del tamaño de los fragmentos de ADN libre circulante puede informar de la distribución de nucleosomas.
Se ha encontrado que el espacio entre nucleosomas es más irregular conforme aumenta la edad de las personas. Además, las señales de compactación de los nucleosomas obtenidos en los centenarios saludables son más parecidas a las de los jóvenes de 20 años que a la de las personas de 70 años. Los centenarios saludables mantienen perfiles epigenómicos de individuos más jóvenes.
Asimismo, al analizar la secuencia de los fragmentos, se detectó que con la edad se produce una pérdida de ADN libre circulante en diferentes regiones del genoma, como por ejemplo regiones de inicio de la transcripción o de terminación de la transcripción. Lo mismo ocurre con ciertos elementos móviles del genoma, que dejarían de estar controlados y podrían movilizarse por el genoma, alterando su equilibrio funcional.
Mucha de la maquinaria celular está implicada en mantener el espaciado de nucleosomas, y estos componentes pueden degenerar conforme envejecemos. El espaciado de nucleosomas es simplemente la lectura de los cambios en esa maquinaria.
Se planea analizar un mayor número de muestras para confirmar la utilidad del ADN libre circulante como biomarcador y evaluar también otros mecanismos epigenéticos, con el objetivo de determinar de qué tipo de células o tejido deriva exactamente el ADN libre circulante en diferentes edades. Esta información podría mejorar ampliamente el conocimiento de los procesos celulares implicados en el envejecimiento, lo que a su vez es un paso necesario para poder definir estrategias terapéuticas dirigidas a prolongar la vida saludable.
Link
https://revistageneticamedica.com/2019/01/16/biomarcador-envejecimiento/
Referencia
Researchers detect age-related differences in DNA from blood. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/bu-rda121918.php
By Juana María Lavado Núñez (DGMol)
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