Un análisis de sangre podría revelar qué órganos están envejeciendo más rápido que el resto

“Lo que destaca nuestro estudio es lo diferente que envejece cada órgano y cómo eso aparece en la arquitectura de los tejidos”, señalan los autores.

Parece de Perogrullo… Cumplir 50 años significa que han pasado 50 años desde que nacimos. Pero no significa necesariamente que todos nuestros órganos tengan 50 años. Nuestro cerebro puede estar envejeciendo a un ritmo distinto del riñón. El corazón puede conservar una arquitectura relativamente joven mientras otros tejidos muestran señales de un envejecimiento acelerado. Incluso dentro de un mismo organismo, el tiempo parece avanzar a velocidades diferentes. Ahora, un equipo de científicos de la Academia Austriaca de Ciencias ha desarrollado un método basado en inteligencia artificial que permite estimar la edad biológica de distintos tejidos y, en una segunda fase, inferir esa información a partir de una muestra de sangre. El estudio se ha publicado en Nature Medicine.
La idea parte de una pregunta sencilla, pero extraordinariamente difícil de responder: ¿cómo podemos saber cuánto ha envejecido realmente cada órgano? Los autores, liderados por André F. Rendeiro, analizaron 25.712 imágenes histológicas correspondientes a 40 tipos de tejido de 983 personas, obtenidas a través del proyecto Genotype-Tissue Expression (GTEx). Las muestras procedían de 29 órganos y correspondían a personas de entre 20 y 70 años.

Una imagen histológica es, básicamente, una fotografía microscópica de un tejido después de haber sido preparado y teñido para que puedan observarse sus estructuras. A nuestros ojos puede parecer una colección de manchas, células y formas diminutas. Para una inteligencia artificial, sin embargo, esas imágenes contienen una enorme cantidad de información. El equipo de Rendeiro utilizó modelos de aprendizaje profundo para aprender a reconocer cómo cambia la arquitectura de los tejidos con la edad. De esta manera construyeron lo que denominan «relojes de tejido»: modelos capaces de estimar la edad biológica de un órgano a partir de su aspecto microscópico.

Y funcionaron con una precisión media de unos 4,9 años. Además, las edades estimadas estaban relacionadas con marcadores conocidos del envejecimiento, como el acortamiento de los telómeros, la presencia de alteraciones patológicas y el número de enfermedades crónicas. Pero el resultado más interesante no fue que una IA pudiera decir aproximadamente cuántos años tiene un tejido. Fue descubrir que los diferentes tejidos no envejecen al mismo ritmo. Algunos órganos comenzaron a mostrar señales de envejecimiento acelerado relativamente pronto.
Los resultados mostraron, por ejemplo, cambios especialmente tempranos en pulmón, riñón, páncreas y glándulas suprarrenales, algunos de ellos ya entre los 20 y los 40 años. Otros tejidos seguían trayectorias diferentes, con cambios más pronunciados mucho más tarde. El útero presentó además una modificación especialmente marcada alrededor de la menopausia. Es decir, cuando pensamos que el cuerpo envejece, estamos simplificando enormemente.

“Lo que destaca es lo diferente que envejece cada órgano y cómo eso aparece en la arquitectura de los tejidos – señala Ernesto Abila, coautor del estudio -. El aprendizaje profundo nos permite leer estos patrones espaciales y observar el envejecimiento como una remodelación de la arquitectura, no solo como una deriva molecular”.

La diferencia es importante. Hasta ahora, buena parte de la investigación sobre envejecimiento se ha concentrado en moléculas: cambios en el ADN, modificaciones epigenéticas, expresión de genes, proteínas... El equipo de Rendeiro añade otra dimensión: la forma física que adquieren las células y los tejidos también contiene información sobre nuestra edad biológica.
“Nuestros tejidos contienen un registro extraordinariamente detallado del proceso de envejecimiento – resume Rendeiro -. La inteligencia artificial permite detectar patrones que el ojo humano no puede ver y empezar a comprender cómo ese proceso se desarrolla de manera diferente en cada parte del organismo”.

La gran pregunta del estudio es: ¿Y si pudiéramos leer ese reloj con una gota de sangre? El equipo de Rendeiro sabía que no podían pedir a una persona que les entregara una muestra de su cerebro, su hígado, su corazón y sus riñones para comprobar cuánto habían envejecido. Necesitaban encontrar una especie de traductor y en este caso es la sangre.

Primero relacionaron las características microscópicas de los tejidos con los patrones de expresión génica presentes en muestras de sangre de esas mismas personas. Después utilizaron esa relación para construir modelos capaces de estimar, a partir de la sangre, cuánto se desviaba la edad biológica de cada tejido respecto a la edad cronológica.
Dicho de una manera más sencilla: enseñaron a la IA cómo se ve el envejecimiento en un órgano y después le enseñaron a reconocer sus huellas en la sangre. En voluntarios sanos y en personas con diferentes enfermedades. Los resultados mostraron patrones específicos asociados a Alzheimer, ictus, enfermedad de Crohn, fibrosis quística, diabetes, vasculitis, entre otras patologías. Y hubo casos especialmente llamativos.

En las personas con Alzheimer, la señal de envejecimiento acelerado más intensa apareció precisamente en el cerebro. En quienes padecían enfermedad de Crohn, en cambio, aparecía un patrón de envejecimiento acelerado en distintos tejidos del aparato digestivo. En los pacientes que habían sufrido un ictus, la mayor desviación se encontraba también en el cerebro, mientras que la fibrosis quística presentaba una señal particularmente elevada en el riñón, además de otras alteraciones. Esto no significa que la prueba pueda diagnosticar hoy ninguna de esas enfermedades. Lo que demuestra el estudio es que la información contenida en la sangre puede utilizarse para detectar patrones relacionados con el envejecimiento específico de determinados tejidos.
“El envejecimiento no es simplemente una cuestión de tiempo cronológico – concluye Yimin Zheng, coautor del estudio -. Los distintos órganos envejecen de maneras diferentes y esos procesos parecen estar determinados por una combinación de factores sistémicos y específicos de cada tejido”. Esta idea puede cambiar también la manera en que pensamos sobre la llamada “edad biológica” y comprender que quizás no tengamos una edad biológica, tal vez tengamos muchas.

_{Fuente larazon.es}