Para comprender este espectacular hallazgo hay que remontarse a investigaciones realizadas hace más de 150 años (1864). En aquella época un zoólogo francés llamado Paul Bert describió una inusual técnica quirúrgica en la que mezclaba el sistema circulatorio de dos animales (ratas). La técnica consistía en hacer una amplia incisión en los flancos de cada uno y luego los unía cociendo la piel y capa muscular en conjunto, de modos que sus tejidos quedaban en amplio contacto. En la medida que la herida cicatrizaba, progresivamente sus tejidos iban siendo invadidos por capilares de unos y otros, logrando así un intercambio de nutrientes llegando finalmente a establecerse un sistema circulatorio común. Debió pasar un siglo hasta que los científicos se dieron cuenta que esta "parabiosis" era posible y que podía ser utilizada para estudiar la reversibilidad de la ancianidad.

Durante los 1950, Clice MacCay, investigador de la Universidad de Cornell, famoso por haber demostrado en 1930 que la restricción calórica extendía la vida media de los animales (El proceso de envejecimiento), utilizó el mismo procedimiento de Bert para transferir sangre joven a ratones ancianos, como también sangre anciana a ratones jóvenes. El experimento dio como resultado una mejoría notable de los órganos del ratón anciano y a su vez, un envejecimiento prematuro de los del ratón joven. Sin embargo, hasta allí llegó la investigación debido en aquella época aún no se conocía la existencia de las células madres, sus funciones y su mecanismo regenerador. Por ello, no hubo una explicación plausible para este hallazgo.

Cómo funcionan las células madres

Las células madres son las únicas capaces de generar los diferentes tipos de células que necesitan los diferentes órganos del cuerpo para su constante renovación. En los tejidos del adulto, cada órgano mantiene poblaciones de células madres, que regularmente están produciendo células diferenciadas maduras que reemplazan a las que envejecen y mueren. Así por ejemplo, células madres hematopoyéticas (formadoras de glóbulos rojos) generan todos los glóbulos rojos necesarios para trasportar el oxígeno a los tejidos, como también los glóbulos blancos necesarios combatir las infecciones (leucocitos) y las células necesarios para mantener la coagulación sanguínea (plaquetas). En la misma forma, células madres miogénicas (formadoras de tejido muscular) generan las células musculares adultas necesarias para la contracción muscular. Y así los diferentes tejidos de los diferentes órganos.

Hoy sabemos que las células madres, permanecen en el tiempo en nuestros organismos, con el objeto de regenerar constantemente los tejidos, proveyendo una continua entrega de células maduras de reemplazo. Pero en la medida que envejecemos algo pasa que estas células madres dejan de recibir las órdenes adecuadas. Es así como durante la vejez los tejidos van disminuyendo su actividad reparadora y en consecuencia los órganos van envejeciendo (Oh J, Lee YD, Wagers AJ. Stem cell aging: mechanisms, regulators and therapeutic opportunities. Nat Med. 2014;20(8):870-880)

Componentes rejuvenecedores en la sangre

En pleno siglo XX, el equipo dirigido por el profesor Thomas Rando y colaboradores de la Universidad de Stamford, replicaron los experimentos de McCay de parabiosis en ratones. Unieron parejas de ratones jóvenes adultos con ratones viejos durante un período de cinco semanas y pudieron observar como los músculos de los ratones más viejos se recuperaban y reparaban tan rápido como los de los ratones jóvenes. Esto fenómeno hacía suponer que en la sangre de los ratones jóvenes existían componentes que permitían reactivar las células madres de los ratones ancianos.

Posteriormente, Amy J. Wagers y Lee Rubin, dos antiguos colaboradores de Rando, ahora en la Universidad de Harvard, en el Departamento de Células Madres y Biología Regenerativa (HSCRB), seguían pensando que algo circulaba en la sangre de los ratones jóvenes que inducía a las células madres de los ratones viejos a que iniciasen numerosos cambios fisiológicos, logrando rejuvenecer a los ratones viejos. Para averiguar cuál era el elemento, comenzaron a comparar la composición de la sangre de los ratones jóvenes con la de ratones viejos, tratando de ver que elementos estaban presentes en la sangre de unos que faltara en los otros. Había diferentes posibilidades: que las diferencias estuviesen en las proteínas, las grasas o en hormonas, pero a primera vista todo ello se veía semejante. No satisfechos, para analizar las posibles diferencias con mas acuciosidad pidieron la ayuda de una firma biotecnológica en Boulder, Colorado, llamada SomaLogic Inc. Ella usaba un sistema tecnológico avanzado de captura con la que les fue posible encontrar una lista de 13 posibles factores que normalmente estaban en mayor concentración en la sangre joven en relación a la sangre adulta. Fue así como entre ellos llegaron a identificar el factor GDF11, una proteína con una multidiciplinariedad de acciones. Perteneciente a la super familia del factor B, un gran paquete de proteínas que en el metabolismo normal desarrollan una amplia variedad de funciones, como regular el crecimiento, la diferenciación celular y el funcionamiento del sistema inmunológico. A pesar que el GDF11 desarrolla tan diversas funciones, aún no se sabe de donde proviene ni que células los producen.

Disponiendo de muestras comerciales del factor GDF11 (que normalmente se detecta en la sangre de la rata, como también en la sangre humana), el equipo de investigadores procedió a ensayar su capacidad rejuvenecedora inyectando GDF11 directamente en sangre de ratas viejas. Sus resultados los publicaron en el año 2013 en la revista Cell, destacando que la inyección de GDF11 producía en las ratas viejas una significativa recuperación del agrandamiento cardíaco (hipertrofia) el que a menudo afecta a los viejos produciendo una falla cardiaca (Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrofy. Cell 2013;153:828-39).

Luego publicaron en la revista Science, un nuevo trabajo señalando que en ratas viejas, llevándles el GDF11 a un nivel sanguíneo de rata joven, producía un rejuvenecimiento en las células madres musculares revirtiéndose su fuerza y resistencia, como si fuesen jóvenes. Señalaron además que también mejoraba la función cerebral (Restoring systemic GDF11 levéis reverses age-related dysfunction in mouse skeletal muscle. Science 2014;344: 649-652).

Raúl Villeda, también investigador del HSCRB, describe más adelante que la inyección de GDF11 en ratones viejos produce un gran incremento neuronal en la zona del hipocampo junto a un incremento de las conexiones neuronales, resultando en una mejoría de los test a que las sometieron (Boucherd J., Villeda R. Aging and brain rejuvenation as a systemic eventos. J Neuochem 2015;132:5-19).

Doug Melton, también co-investigador del HSCRB entusiasmado, señala que elevando los niveles de GDF11 en la sangre de las ratas viejas, han ido encontrando mejorías en cualquier órgano que hayan estudiado (figura 1). Sin duda que todas estas publicaciones provocan asombro y entusiasmo. Toren Finkel director del Centro para Medicina Molecular del Instituto de la Sangre en Bethesda, Maryland, señala que estos hallazgos son para los viejos como si les hubiese llagado el Santo Grial, pero "me gustaría saber cuáles son los mecanismos involucrados" señala... Otros más cautos, señalan que hay que esperar que estos resultados se reproduzcan y sean confirmados por otros investigadores. Otros, mas temerosos, advierten que el estímulo de factores de crecimiento, como estos, podría desencadenar un cáncer.

En todo caso Amy Wagers señala que no se siente autorizada aún para inyectar directamente GDF11 en un paciente, dado que no se cuenta con la aceptación de la regulación oficial gubernamental. También señala que aún se está lejos de conocer los mecanismos básicos que están en juego para que se lleguen a reparar todos estos signos de vejez en los diferentes órganos del cuerpo. En todo caso hay muchos investigadores que desean vehemente pasar cuanto antes a los ensayos clínicos, especialmente para ensayarlos en enfermedades como el Alzheimer y otras enfermedades degenerativas cerebrales. Sin duda que de confirmarse, este sería un descubrimiento sensacional, que recién comienza a entenderse.