Un nuevo estudio identifica vgll3 como un gen clave que promueve un crecimiento rápido y una reproducción temprana, al tiempo que aumenta el riesgo de envejecimiento y cáncer en etapas avanzadas de la vida. Los investigadores afirman que el descubrimiento podría abrir nuevos caminos para comprender, y potencialmente separar, los vínculos biológicos entre el desarrollo, el envejecimiento y la enfermedad.
Los investigadores han identificado un gen que vincula directamente el crecimiento temprano y el éxito reproductivo con el envejecimiento acelerado y el aumento del riesgo de cáncer en la edad adulta, ofreciendo una nueva perspectiva sobre una teoría de larga trayectoria en biología evolutiva.
Un equipo internacional liderado por el Dr. Eitan Moses, la Dra. Marva Bergman y el Prof. Itamar Harel en la Universidad Hebrea, en colaboración con el Prof. Nabieh Ayoub (Technion) y el Prof. Alexei A. Maklakov (Universidad de East Anglia), aporta evidencia experimental para la teoría de la pleiotropía antagónica, la idea de que ciertos genes pueden proporcionar ventajas tempranas en la vida mientras contribuyen a enfermedades y deterioro en la vejez.
Aunque en teoría es ampliamente aceptado, los científicos han tenido dificultades para identificar genes específicos responsables de tales compromisos en vertebrados.
Utilizando el killifish turquesa africano, una especie de vida corta, el equipo se centró en el gen vgll3, que anteriormente se ha relacionado con el momento de la pubertad y maduración humana en otras especies, especialmente el salmón atlántico.
Al modificar este gen mediante la tecnología CRISPR, los investigadores observaron efectos claros. Los peces con vgll3 alterado crecieron más rápido y alcanzaron la madurez sexual antes, rasgos que podrían ofrecer una ventaja reproductiva en entornos naturales.
Sin embargo, estos beneficios conllevaban costos significativos a largo plazo. El mismo pez mostró una esperanza de vida reducida y una mayor incidencia de tumores relacionados con la edad, incluidos cánceres similares al melanoma.
“Hemos atrapado efectivamente a la evolución en el acto de hacer un intercambio. Durante años, nos hemos preguntado por qué nuestros cuerpos no pueden mantenerse indefinidamente. Este gen nos da una respuesta directa: la naturaleza no prioriza la longevidad; Prioriza la continuidad. Estamos hechos para correr, no para maratón”, dijo el Dr. Harel.
Análisis posteriores mostraron que el gen influye en procesos biológicos clave, incluida la división celular, actividad de células madre y reparación del ADN. El aumento de la actividad celular puede ayudar a explicar tanto la rapidez.
Se observa desarrollo en peces jóvenes y la acumulación de daños que conducen a enfermedades en individuos mayores.
Los investigadores también desarrollaron un nuevo modelo de killifish inmunodeficiente, que les permite trasplantar y estudiar células tumorales de formas que antes no eran posibles en este sistema.
“Lo fascinante -y un poco aterrador- es que el cáncer que vemos en estos peces no es un accidente aleatorio. Es la sombra directa de su vitalidad juvenil. La misma maquinaria que impulsa a una célula a construir un cuerpo joven está secuestrando el sistema para crear un tumor en el antiguo. Si podemos entender este mecanismo, quizá por fin aprendamos a desvincular el crecimiento saludable de la enfermedad del envejecimiento”, añadió el Dr. Harel.
Dado que vgll3 se conserva en humanos, los hallazgos pueden tener implicaciones más amplias para comprender el desarrollo humano, el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad. Aunque estudios de asociación previos habían vinculado el gen con el momento de la pubertad y los niveles hormonales, hasta ahora faltaban datos funcionales.
El descubrimiento podría contribuir a futuros esfuerzos en prevención del cáncer y a la investigación orientada a prolongar una vida saludable. Los investigadores afirman que el siguiente paso será explorar si es posible separar los efectos beneficiosos del gen en la vida temprana de sus consecuencias perjudiciales en la vida adulta.
El artículo de investigación titulado “An Antagonistically Pleiotropic Gene Regulates Vertebrate Growth, Maturity, and Lifespan”, ya está disponible en Nature Communications.
