Amb el pas dels anys, el sistema sanguini envelleix i es degrada perquè la competència entre les cèl·lules mare que el componen es desequilibra. Això altera la producció de noves cèl·lules sanguínies i augmenta la possibilitat de patir malalties.
Un nou estudi, publicat a Nature, aconsegueix rastrejar en humans cadascuna d’aquestes cèl·lules fins a la seva progenitora original, fet que ha permès observar canvis en les marques químiques adherides a l’ADN — les metilacions — que indiquen quins gens s’activen o es silencien.
Quan una cèl·lula mare es divideix, aquestes marques es copien a les cèl·lules filles i deixen uns ‘codis de barres’ permanents que els investigadors poden llegir per reconstruir l’arbre genealògic cel·lular.
Segons expressa en un comunicat el coautor d’aquest estudi i científic de l’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB), Alejo Rodríguez-Fraticelli, “les nostres cèl·lules porten canvis genètics que col·lectivament ens fan individus únics, però dins de cada individu, també portem un mosaic d’alteracions genètiques i epigenètiques”.
En concret, juntament amb el seu equip van aconseguir llegir aquestes marques a l’ADN i saber quin és l’origen de cada cèl·lula com si es tractés d’un ‘arbre genealògic’.
Van desenvolupar una tècnica, anomenada EPI-Clone, capaç de rastrejar aquests ‘codis de barres’ i reconstruir així la història de la producció sanguínia per distingir quines cèl·lules contribueixen a la sang i quines es perden amb l’edat.
En ratolins d’edat avançada el 70 % de les cèl·lules mare pertanyien a una sola família
En una roda de premsa, Rodríguez-Fraticelli va exposar que la base d’EPI-Clone eren els errors de metilació de l’ADN. “Quan molts d’aquests són estables, ens permeten seguir-los a través d’una tècnica de seqüenciació massiva aplicada a cèl·lules individuals”, explica.
En els seus estudis amb ratolins, es van adonar que mentre la sang jove comptava amb milers de cèl·lules mare diferents que contribuïen a la creació de partícules necessàries per a l’organisme, en la dels exemplars d’edat avançada el 70 % de les cèl·lules mare pertanyien a la mateixa família.
La situació era semblant en humans, tot i que el percentatge exacte variava entre una dotzena de donants sans, d’entre 35 i 70 anys, que van participar a l’estudi. Els que tenien més de 50 anys comptaven amb menys diversitat de cèl·lules.
L’envelliment es produeix quan un sol tipus de cèl·lules mare supera les seves veïnes i pren el control de la producció de sang a la medul·la òssia, segons explica l’estudi.
L’expansió d’aquestes cèl·lules inicia l’aparició de patologies de la sang i d’altres d’immunològiques en adults d’edat avançada
En concret, proliferen un tipus concret de cèl·lules mieloides que es relacionen amb afeccions com la inflamació crònica, que és un factor de risc de malalties cardiovasculars i leucèmia.
L’expansió d’aquestes cèl·lules inicia l’aparició de patologies de la sang i d’altres d’immunològiques en adults d’edat avançada, segons adverteix Rodríguez-Fraticelli. “Una gran part dels qui som aquí, patirem alguna d’aquestes malalties en algun moment de la nostra vida”, suggereix el científic, encara que el procés d’envelliment de la sang comença als 50.
“Quan tinguem 60 anys, aquesta família cel·lular ja s’haurà expandit per tota la medul·la òssia i generarà bilions de cèl·lules d’aquest tipus a la sang cada dia”, indica.
Tanmateix, el problema no és només la generació massiva d’aquest tipus de cèl·lules, sinó la pèrdua de famílies cel·lulars i d’altres clons necessaris.
“Aquestes expansions són nocives i resten diversitat al sistema, fent-lo menys robust davant dels canvis en l’entorn”, argumenta Rodríguez-Fraticelli en la roda de premsa.
Les cèl·lules mare competeixen per sobreviure, cosa que genera un ecosistema ric en la joventut, però que a la vellesa porta a l’extinció de famílies importants
Per la seva banda, el científic del Centre de Regulació Genòmica (CRG) i colíder d’aquesta investigació, Lars Velten, apunta que les cèl·lules mare sanguínies competeixen per sobreviure, la qual cosa genera un ecosistema ric durant la joventut però que, amb l’edat, propicia l’extinció de famílies importants.
“Només unes poques prenen el relleu i treballen el doble per compensar, cosa que redueix la diversitat i debilita la resiliència del sistema sanguini”, afirma l’investigador en un comunicat. “Les cèl·lules mare diverses poden respondre a diferents tensions, de manera que el predomini d’un grapat de clons fa que tot el sistema sigui més fràgil”.
Els autors de l’estudi identifiquen aquesta pèrdua de diversitat cel·lular amb la inflamació persistent en la vellesa. Un fet que es repeteix tant en ratolins com en humans i que és una característica fonamental de l’envelliment de la sang en totes les espècies.
En el futur, els metges podrien avaluar el comportament de les cèl·lules mare que s’han expandit —un procés anomenat hematopoesi clonal— i frenar l’envelliment d’una persona abans que desenvolupi cap malaltia.
Estudis en ratolins han demostrat que l’eliminació selectiva d’aquests petits organismes amb biaix mieloide podria augmentar la producció de limfòcits per millorar les respostes immunitàries.
No obstant això, per arribar als humans, encara cal identificar quins clons són realment problemàtics. “No podem arreglar allò que no podem veure, i per primer cop, EPI-Clone pot facilitar això per a les persones”, sosté Velten.
Un altre dels problemes que intenten solucionar és el preu. “Abans, fer aquest tipus de seqüenciacions de tot el genoma de cèl·lules individuals costava 100.000 euros per persona”, adverteix el colíder de la investigació en la roda de premsa.
Ara, confirma que gràcies a la tècnica emprada, el cost és de 5.000 euros per pacient, tot i que “creiem que serà possible abaixar-lo fins als 50 euros” en el futur, cosa que beneficiaria les poblacions d’alt risc.
Referència:
Scherer, M. et al. Clonal tracing with somatic epimutations reveals dynamics of blood ageing. Nature. 2025