L’envelliment, entès com el deteriorament funcional i estructural del cos humà causat pel pas del temps, és un factor de risc principal en nombroses malalties cròniques (cardiovasculars, càncer, demència…) Tot i que és un fenomen complex que afecta tot l’organisme, un dels principals impulsors és l’envelliment del sistema hematopoètic. El passat mes de setembre, el grup de la Dra. M. Carolina Florian, investigadora IDIBELL i ICREA, va subratllar la importància de les cèl·lules mare de la sang com a diana farmacològica per combatre l’envelliment de tot el cos. També va suggerir estratègies de rejoveniment que podrien allargar l’esperança de vida i millorar la salut. Ara, en una publicació a Nature Aging, el grup de recerca ha descobert el potencial rejovenidor del fàrmac Rhosin en les cèl·lules mare sanguínies. En aquest estudi han col·laborat l’equip de la Dra. Florian a l’IDIBELL, que ha realitzat els assajos in vivo i in vitro, i la Dra. Paula Petrone de l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació “la Caixa”, i el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), aplicant tècniques innovadores d’aprenentatge automàtic (machine learning).
Actuant al cor del procés de l’envelliment: el nucli de les cèl·lules mare sanguínies
Les cèl·lules mare sanguínies, o cèl·lules mare hematopoètiques, es troben a la medul·la òssia i s’encarreguen de fabricar contínuament tots els tipus de cèl·lules sanguínies (cèl·lules immunitàries, transportadores d’oxigen i plaquetes). Amb el temps, però, les cèl·lules mare també envelleixen, perden la seva capacitat regenerativa i generen menys cèl·lules i de pitjor qualitat. Aquest envelliment s’ha relacionat amb la immunosenescència, la inflamació crònica de baix grau, diverses malalties cròniques i el càncer. A dins el nucli cel·lular, els efectes de l’envelliment es fan notar perquè s’acumulen mutacions i es desordena l’ADN, augmentant la tensió mecànica del seu embolcall i dificultant-ne la replicació.
Aquest estudi revela el potencial rejovenidor de RhoA en cèl·lules mare de la sang. Després de descobrir el paper clau d’aquesta proteïna en el procés d’envelliment cel·lular, els investigadors han confirmat el seu potencial com a diana farmacològica pel rejoveniment. Primer han tractat ex vivo cèl·lules mare de la sang envellides amb Rhosin, un fàrmac inhibidor de RhoA, i després han observat com les cèl·lules tornaven a un estat més jove: menys tensió al nucli i millor organització de l’ADN. Tal com resumeix la investigadora de l’IDIBELL i co-primera autora de l’estudi, la Dra. Eva Mejía-Ramírez: “Segons els nostres experiments, Rhosin rejoveneix les cèl·lules mare de la sang, augmenta la capacitat regenerativa del sistema immunitari i millora la producció de cèl·lules sanguínies un cop trasplantades a la medul·la òssia”. Els assajos in vitro i in vivo es van realitzar íntegrament a l’IDIBELL per part del grup de recerca en envelliment de cèl·lules mare liderat per la Dra. M. Carolina Florian. Pablo Iáñez-Picazo, becari de la Fundació “la Caixa”, i la doctora Paula Petrone, d’ISGlobal i del BSC-CNS, van utilitzar enfocaments innovadors de visió artificial i aprenentatge automàtic per caracteritzar l’organització de l’ADN al nucli. A més, aquest projecte també beu d’una llarga col·laboració amb el Dr. Yi Zheng (CCHMC, EUA), que prèviament havia desenvolupat i validat la molècula de Rhosin.
L’envelliment de la societat: un problema de salut no tan llunyà
El 2050, als països occidentals la població de més de 60 anys s’haurà duplicat respecte al 2015. Això augmentarà la incidència de diverses malalties cròniques com el càncer, la demència i les afeccions cardiovasculars, sobrecarregant els sistemes sanitaris i socials. Per això és imprescindible dissenyar tractaments que alleugin els efectes negatius de l’envelliment sobre la salut, basats en recerca biomèdica de qualitat i anant més enllà d’aspectes estètics o cosmètics. Ja hi ha evidències sobre certs canvis en l’estil de vida i alguns fàrmacs que poden qualificar-se d’antienvelliment, juntament amb línies de recerca a nivell molecular. Tot i això, segons la Dra. Florian, “aquestes mesures no es poden qualificar de rejoveniment perquè combaten els efectes de l’envelliment en lloc d’actuar sobre el procés en si. Nosaltres, en canvi, revertim les cèl·lules mare a un estat més jove i les fem capaces de produir cèl·lules sanguínies més sanes per, en última instància, millorar la salut de tot l’organisme. Per això podem parlar de rejoveniment de cèl·lules mare”.
Els resultats són prometedors i les investigadores se senten molt optimistes sobre com aquesta nova estratègia podria millorar la qualitat de vida de la gent gran. Ara, els estudis clínics han de verificar si els resultats en models animals es poden traduir de manera segura i eficaç als humans. En aquesta línia, la Dra. Florian ha comptat amb el suport de la unitat d’Innovació de l’IDIBELL per presentar els resultats d’una patent europea i ajudar-la a traduir les seves troballes a solucions clíniques.
Sobre l’IDIBELL
L’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) és un centre de recerca creat el 2004 i especialitzat en càncer, neurociència, medicina translacional i medicina regenerativa. Compta amb un equip de més de 1.500 professionals que, des de 73 grups de recerca, publiquen més de 1.400 articles científics a l’any. L´IDIBELL està participat per l´Hospital Universitari de Bellvitge i l´Hospital de Viladecans de l´Institut Català de la Salut, l´Institut Català d´Oncologia, la Universitat de Barcelona i l´Ajuntament de L´Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL és membre del Campus d´Excel·lència Internacional de la Universitat de Barcelona HUBc i forma part de la institució CERCA de la Generalitat de Catalunya. L’any 2009 es va convertir en un dels cinc primers centres de recerca espanyols acreditats com a institut de recerca sanitària per l’Institut de Salut Carlos III. A més, forma part del programa HR Excellence in Research de la Unió Europea i és membre d’EATRIS i REGIC. Des de l’any 2018, l’IDIBELL és un Centre Acreditat de la Fundació Científica AECC (FCAECC).
Sobre ISGlobal
L’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal) és el fruit d’una aliança innovadora entre la Fundació ”la Caixa” i institucions acadèmiques i governamentals per contribuir a l’esforç de la comunitat internacional amb l’objectiu de fer front als reptes de la salut en un món globalitzat. ISGlobal consolida un node d’excel·lència basat en la recerca i l’assistència mèdica que té el seu origen en els àmbits hospitalari (Hospital Clínic i Hospital del Mar) i acadèmic (Universitat de Barcelona i Universitat Pompeu Fabra). El seu model de treball es basa en la generació de coneixement científic a través dels Programes i Grups de recerca, i en la seva translació a través de les àrees de Formació i Anàlisi i Desenvolupament Global. ISGlobal està acreditat com a “Centre d’Excel·lència Severo Ochoa” i és membre del sistema CERCA de la Generalitat de Catalunya.
Sobre el BSC
El BSC és un dels centres líders de la supercomputació a Europa i acull un dels supercomputadors més potents del món, MareNostrum 5. La seva especialitat és la computació d’altes prestacions, també coneguda com HPC (High Performance Computing). La seva funció és doble: oferir infraestructures i servei en supercomputació als científics espanyols i europeus, i generar coneixement i tecnologia per transferir-los a la societat. El consorci BSC està format pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats del Govern d’Espanya (60%), el Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya (30%) i la Universitat Politècnica de Catalunya (10%). El centre gestiona la Xarxa Espanyola de Supercomputació (RES) i és una entitat amfitriona d’EuroHPC JU, la iniciativa que lidera les inversions a gran escala i la provisió d’HPC a Europa.
