La senescencia celular, un estado de detención permanente del crecimiento, se ha convertido en un sello distintivo y un impulsor fundamental del envejecimiento del organismo.
La senescencia celular está regulada por factores genéticos y epigenéticos, no todos los cuales están claros para la ciencia. No existe una investigación sistemática sobre la intervención de estos genes que conduzca a una terapia génica eficaz contra el envejecimiento y enfermedades relacionadas, para prolongar la duración de la vida.
¿Cuántos genes que promueven el envejecimiento hay en el genoma humano? ¿Cuáles son los mecanismos moleculares por los que estos genes regulan el envejecimiento? ¿Puede la terapia genética aliviar el envejecimiento individual?
Un equipo de investigación deAcademia china de ciencias arroja nueva luz sobre la regulación del envejecimiento para prolongar la vida útil.
Investigación china
Recientemente, investigadores del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias (CAS), la Universidad de Pekín y el Instituto de Genómica CAS de Beijing colaboraron para identificar nuevos genes que contribuyen a la senescencia humana.
El sistema de cribado utilizado es el ahora conocido CRISPR. El objetivo: proporcionar un nuevo enfoque para la terapia génica contra el envejecimiento.
En este estudio, los investigadores observaron el envejecimiento prematuro de las células madre humanas e identificaron más de 100 genes candidatos para promover la senescencia.
Luego "inactivaron" como con un interruptor cada uno de los primeros 50 genes "sospechosos" de contribuir al rejuvenecimiento celular para verificar el efecto.
KAT7
Entre ellos, el gen KAT7 se ha identificado como un objetivo principal para aliviar la senescencia celular. Aumento de células mesenquimales humanas durante el envejecimiento fisiológico y patológico. El agotamiento de KAT7 atenúa la senescencia celular, su sobreexpresión en cambio la acelera.
Mecánicamente, la inactivación de KAT7 redujo la acetilación de la lisina 14 de la histona H3, reprimió la transcripción de p15INK4b y rejuveneció las células madre humanas senescentes.
Estudios acumulativos han descrito que la acumulación asociada con la edad de células senescentes y células proinflamatorias en tejidos y órganos contribuye al desarrollo y progresión deenvejecimiento y trastornos relacionados con el envejecimiento. En los ratones, la ablación de las células senescentes mitiga la degeneración del tejido y prolonga el período de salud en los ratones.
La terapia genética probada
En este estudio, los investigadores encontraron que la inyección intravenosa de un vector lentiviral que codifica Cas9 / sg-KAT7 redujo las proporciones de células senescentes y células proinflamatorias en el hígado, disminuyó los factores del fenotipo secretor asociado con la senescencia circulatoria (SASP). ) en el suero y mayor calidad y vida útil de los ratones envejecidos.
Estos resultados sugieren que la terapia génica basada en la inactivación de un solo factor puede ser suficiente para prolongar la vida útil (al menos en ratones, por ahora).
¿Es terapia génica en humanos? Estamos llegando allí.
Los investigadores también encontraron que el tratamiento con el vector lentiviral que codifica Cas9 / sg-KAT7 o un inhibidor KAT7 WM-3835 alivia la senescencia de los hepatocitos humanos y reduce la expresión de genes SASP, lo que sugiere la posibilidad de aplicar estas intervenciones también. en entornos clínicos con terapia génica dirigida.
En general, este estudio demostró conceptualmente que la terapia génica basada en la inactivación de un solo factor es capaz de retrasar el envejecimiento individual.
Este estudio no solo profundiza nuestra comprensión del mecanismo del envejecimiento, sino que también proporciona nuevos objetivos potenciales para la terapia génica que extiende la vida útil.
Referencia: “La pantalla basada en CRISPR en todo el genoma identifica a KAT7 como un impulsor de la senescencia celular”, 6 de enero de 2021, Science Translational Medicine.
DOI: 10.1126/scitranslmed.abd2655
