Un estudio demuestra que “nuestros órganos envejecen a diferentes ritmos", que el envejecimiento podría ser específico de un órgano o incluso de una célula, lo que podría conducir a mejoras en la medicina de precisión y en el diseño de ensayos clínicos
Un equipo de investigadores ha mapeado casi 6.000 proteínas de diferentes tipos de células dentro del ojo mediante el análisis de pequeñas gotas de líquido ocular que se extraen de forma rutinaria durante la cirugía.
Según el estudio, publicado este mes en la revista Cell, el equipo utilizó un modelo de IA para crear un "reloj proteómico" a partir de estos datos que puede predecir la edad de una persona sana en función de su perfil proteico.
Los investigadores observaron que el reloj reveló enfermedades como la retinopatía diabética y la uveítis que causan un envejecimiento acelerado en tipos de células específicas. Además, los científicos también encontraron proteínas asociadas con la enfermedad de Parkinson dentro del líquido ocular, que según ellos podrían ofrecer una vía para diagnósticos más tempranos de Parkinson.
"Lo sorprendente del ojo es que podemos mirar dentro y ver las enfermedades que suceden en tiempo real", dijo en el comunicado de prensa el autor principal Vinit Mahajan, cirujano y profesor de oftalmología de la Universidad de Stanford. "Nuestro objetivo principal era conectar esos cambios anatómicos con lo que sucede a nivel molecular dentro de los ojos de nuestros pacientes".
Los investigadores señalaron que puede ser un desafío tomar muestras del ojo en pacientes vivos ya que, al igual que el cerebro, no es regenerativo y obtener una biopsia de tejido causaría un daño irreparable. Como resultado, un método alternativo requeriría el uso de biopsias líquidas: muestras de líquido tomadas cerca de las células o tejidos de interés.
Según el estudio, las biopsias líquidas pueden proporcionar una instantánea de qué proteínas se encuentran en el área de interés. Sin embargo, los investigadores notaron que hasta ahora su capacidad para medir grandes cantidades de proteínas dentro de pequeños volúmenes de líquido ha sido limitada y tampoco pueden proporcionar información sobre qué células produjeron qué proteínas, lo cual es importante para diagnosticar y tratar enfermedades.
En un esfuerzo por mapear la producción de proteínas por diferentes tipos de células dentro del ojo, el equipo de Mahajan utilizó un método de alta resolución para caracterizar proteínas en 120 biopsias líquidas tomadas del humor acuoso o vítreo de pacientes sometidos a cirugía ocular. El estudio señaló que pudieron identificar 5953 proteínas, 10 veces la cantidad de proteínas caracterizadas previamente en estudios similares. Crearon una herramienta de software denominada TEMPO para rastrear cada proteína hasta tipos de células específicos.
Los investigadores también estaban examinando el vínculo entre la enfermedad y el envejecimiento molecular; los investigadores construyeron un modelo de aprendizaje automático de IA que puede predecir la edad molecular del ojo basándose en un subconjunto de 26 proteínas. El modelo pudo predecir con precisión la edad de los ojos sanos, pero demostró que las enfermedades estaban asociadas con un envejecimiento molecular significativo.
En el caso de la retinopatía diabética, el grado de envejecimiento aumentó con la progresión de la enfermedad y este envejecimiento se aceleró hasta 30 años en los individuos con retinopatía diabética grave (proliferativa). Estos signos de envejecimiento a veces eran observables antes de que el paciente mostrara síntomas clínicos de la enfermedad subyacente y persistían en pacientes que habían sido tratados con éxito.
Además, durante el estudio, los investigadores descubrieron proteínas relacionadas con la enfermedad de Parkinson que generalmente se identifican post mortem y los métodos de diagnóstico actuales no son capaces de detectarlas, lo cual es una de las razones principales por las que los diagnósticos de Parkinson son tan difíciles. La detección de estos marcadores en el líquido ocular podría permitir un diagnóstico más temprano de la enfermedad de Parkinson y un seguimiento terapéutico posterior.
Los investigadores señalaron en el estudio que los datos demuestran que el envejecimiento podría ser específico de un órgano o incluso de una célula, lo que podría conducir a mejoras en la medicina de precisión y en el diseño de ensayos clínicos.
"Estos hallazgos demuestran que nuestros órganos envejecen a diferentes ritmos", dijo en el comunicado de prensa el primer autor y oftalmólogo Julian Wolf de la Universidad de Stanford. "El uso de medicamentos antienvejecimiento dirigidos podría ser el siguiente paso en la medicina preventiva y de precisión".
Mahajan señaló que si los médicos van a utilizar terapias moleculares, deberían caracterizar las moléculas de sus pacientes.
"Creo que reclasificar a los pacientes en función de sus patrones moleculares y de las células que se ven afectadas puede realmente mejorar los ensayos clínicos, la selección de fármacos y los resultados de los mismos", afirmó Mahajan.
El siguiente paso, según el equipo, incluye caracterizar muestras de un mayor número de pacientes y de una gama más amplia de enfermedades oculares. También dicen que su método podría usarse para caracterizar otros tejidos difíciles de muestrear. Por ejemplo, las biopsias líquidas de líquido cefalorraquídeo podrían usarse para estudiar o diagnosticar el cerebro, el líquido sinovial para estudiar las articulaciones y la orina para estudiar los riñones.
La investigación fue respaldada por la Universidad de Stanford, los Institutos Nacionales de Salud, la Investigación para Prevenir la Ceguera, la Fundación de Cirugía VitreoRetiniana, la Fundación Lundbeck y la Fundación BrightFoc
Fuente: Modernretina
