Pequeños pero fuertes, los tardígrados son los campeones de la longevidad y la supervivencia bajo condiciones extremas. Algunos de estos "superpoderes", que poseen gracias a genes únicos de su especie, ahora serían transferibles a otras especies mediante modificación genética. Un estudio publicado en
Science Advances que revoluciona el estudio del envejecimiento.
Los tardígrados son animales microscópicos que viven en todos los ambientes húmedos, desde los fondos oceánicos hasta la cima del Himalaya. Invisibles a simple vista, estos organismos también llamados "osos de agua" son capaces de resistir estrés extremo como el vacío espacial, presiones muy altas, temperaturas extremas o la radiación.
Considerados los seres vivos más resistentes de la Tierra, estos pequeños animales de menos de 1 mm despiertan la curiosidad de los científicos que estudian sus propiedades notables y su 41,1% de genes únicos que no existen en ninguna otra familia de organismos vivos.
Así, la proteína Dsup (por
Damage suppressor), que lleva el nombre de uno de estos genes únicos de los que proviene, es capaz de proteger el ADN de los tardígrados del estrés oxidativo, y en particular de las radiaciones y los radicales libres. Este descubrimiento ya había sido explotado con éxito para hacer que las células humanas fueran más resistentes a la radiación.
Pero de este estudio surgió una pregunta: ¿qué pasaría si Dsup se expresara en un organismo completo? Para responder a esto, químicos y biólogos del CNRS, del INSERM y de la Universidad de Montpellier introdujeron el gen Dsup en el genoma de
Caenorhabditis elegans (C. elegans), un pequeño gusano de 1mm ampliamente utilizado como modelo de genética cuantitativa, entre otros, en investigaciones sobre el envejecimiento.
Gracias a un método de inserción precisa del gen, generaron así gusanos que expresaban Dsup sin modificar su crecimiento, fertilidad o comportamiento. Estos gusanos demostraron ser resistentes a los rayos X y a agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno. Dsup parece actuar no activando los mecanismos clásicos de defensa celular, sino reduciendo directamente la cantidad de radicales libres, esas moléculas inestables que dañan las células.
Lo más sorprendente: los gusanos que expresan Dsup viven más tiempo. Y esto, sin desencadenar las vías genéticas habituales vinculadas a la longevidad, como la de la proteína FOXO/DAF-16, ni perturbar la reproducción. Mejor aún, el equipo de Montpellier observó que Dsup disminuye el consumo de oxígeno por parte de las mitocondrias, las centrales energéticas de la célula, sin alterar su estructura, lo que sugiere una modulación fina del metabolismo.
Un espécimen del pequeño gusano C. elegans puede ser modificado genéticamente introduciendo en su genoma el gen Dsup del tardígrado. La proteína Dsup expresada por este gen en el gusano protege su ADN, reduce el estrés oxidativo y prolonga su vida. Un gen único de tardígrado, venido de otra parte, con efectos poderosos sobre la supervivencia celular.
© Simon Galas, Myriam Richaud & Aymeric Bailly
Este trabajo, publicado en la revista
Science Advances, abre una nueva vía en el estudio del envejecimiento. Por primera vez, la introducción de un gen procedente de otra especie permite alargar la duración de vida de un animal sin efectos secundarios importantes. Dsup bien podría ser una nueva herramienta para comprender, y quizás algún día controlar, los mecanismos del envejecimiento celular.
Redactor: AVR
Fuente: CNRS INC