Imagina que tienes un reloj con el que puedes medir con asombrosa precisión la edad de casi cada célula de tu cuerpo. Lo que suena como un invento del futuro, hoy ya es posible. Se lo debemos a un matemático, el investigador germano-estadounidense Steve Horvath. Con el reloj de Horvath que lleva su nombre (en inglés, Horvath clock) podemos determinar la edad biológica de las células con una precisión de hasta meses.
En este artículo nos sumergimos profundamente en el mundo del Horvath Clock y explicamos qué hace que este reloj epigenético sea tan único, cómo funciona y qué implicaciones tiene para la investigación del envejecimiento. Además, conocerás más sobre su descubridor, Steve Horvath.
¿Quién es Steve Horvath?
Steve Horvath es un bioestadístico, genetista e investigador germano-estadounidense líder en el campo de la investigación del envejecimiento.Nacido en Alemania y posteriormente inmigrado a los Estados Unidos, Horvath enseña actualmente como profesor de Genética Humana y Bioestadística en la University of California, Los Angeles (UCLA).
Ya en su juventud temprana, Steve Horvath se sintió fascinado por el concepto del envejecimiento. Sobre todo, la cuestión de cómo se puede vivir más tiempo con buena salud ocupaba mucho al joven Steve Horvath. Junto con su hermano gemelo y un amigo en común, los tres se juraron que en su vida profesional se esforzarían por responder a la pregunta sobre el envejecimiento saludable. Su modelo a seguir fue la antigua epopeya babilónica de Gilgamesh, quien en su búsqueda de la eterna juventud se sumerge hasta las profundidades del océano para encontrar allí la hierba de la inmortalidad.
Aunque Steve Horvath no descubrió “la hierba de la inmortalidad”, desarrolló un modelo matemático con el que pudo representar el propio proceso de envejecimiento.Y con ello, según su esperanza, se habría creado la base para invertir también el envejecimiento.
¿Qué es el Reloj de Horvath (reloj epigenético)?
El Reloj de Horvath es una prueba epigenética que mide la edad biológica de un individuo. Esta metodología se basa en el análisis de patrones de metilación del ADN, que se modifican sistemáticamente con el tiempo. La metilación del ADN es un mecanismo epigenético en el que se añaden grupos metilo a las moléculas de ADN y, de este modo, se influye en la expresión génica sin cambiar la secuencia de ADN.
Steve Horvath descubrió que ciertas regiones del ADN, los llamados sitios CpG, presentan cambios sistemáticos en sus patrones de metilación a lo largo de la vida.Mediante el estudio y la cartografía de estos cambios específicos, Horvath pudo crear un “reloj epigenético” que predice con gran precisión la edad biológica de un organismo a partir de la metilación en 353 sitios CpG específicos.
¿Lo sabías?
El trabajo científico de Steve Horvath fue rechazado inicialmente por muchos editores. Los resultados y la precisión del Horvath clock eran “demasiado precisos para ser verdad”. Tras varios rechazos, Steve Horvath se permitió primero tres botellas de cerveza y luego escribió una carta airada al editor. Con éxito: su artículo fue posteriormente publicado en la prestigiosa revista “Genome Biology”.
Medir la edad biológica con el reloj de Horvath
Tradicionalmente, la edad de una persona se define por la edad cronológica, es decir, el número de años transcurridos desde el nacimiento.La edad biológica, en cambio, se refiere al estado fisiológico del cuerpo y puede diferir considerablemente de la edad cronológica. Una edad biológica más joven puede indicar una mejor salud y una vida más larga, mientras que una edad biológica más avanzada puede señalar un mayor riesgo de enfermedades relacionadas con la edad y una mortalidad prematura.
El Reloj de Horvath ofrece un método para evaluar esta edad biológica analizando el patrón de metilación del ADN en muestras de sangre, saliva u otros tipos de células. Esta metodología ha demostrado ser extremadamente precisa y ofrece valiosos conocimientos sobre el proceso de envejecimiento a nivel celular.
¿Lo sabías?
La edad biológica es increíblemente precisa, incluso para los estándares científicos. Los biomarcadores tienen aproximadamente una correlación de 0,6 a 0,7. Zum Vergleich, die Länge der Telomere, für die Elisabeth Blackburn den Nobelpreis erhalten hat, eine Korrelation mit dem Alter von 0,5. Die Horvath Clock wies eine Korrelation von beeindruckenden 0,96 auf!
O dicho de otra manera, el Reloj de Horvath es un instrumento de medición muy preciso.
La base del Reloj de Horvath: epigenética y metilación del ADN
Epigenética es un campo de investigación que se ocupa de los cambios en la expresión génica que se producen independientemente de las modificaciones en la secuencia del ADN. Los mecanismos epigenéticos, como la metilación del ADN, desempeñan un papel clave en la regulación de muchos procesos biológicos y son fundamentales para la capacidad de adaptación de un organismo a los factores ambientales.
El Reloj de Horvath utiliza estos principios epigenéticos para estimar la edad biológica.Mediante el registro sistemático de los estados de metilación de 353 sitios CpG específicos, el reloj puede hacer predicciones precisas sobre la edad biológica del tejido analizado. Estos sitios CpG se identificaron por su fuerte correlación con la edad cronológica en diferentes tipos de tejido, lo que convierte al Horvath Clock en una herramienta universal para diversas muestras biológicas.
Metilaciones, epigenética… ¿se puede explicar de forma más sencilla?
Es cierto que muchos de los conceptos mencionados son altamente científicos. Para que aun así puedas comprenderlos mejor y no tengas que leer decenas de estudios, intentamos explicarte aquí las relaciones de forma más sencilla mediante un ejemplo.
Imagina tu ADN como una orquesta gigantesca. Alrededor de cada instrumento hay controles de volumen que se pueden subir o bajar.Estos controles de volumen simbolizan la epigenética. A través de diversos procesos bioquímicos (como la ya mencionada metilación), nuestro cuerpo puede subir o bajar el volumen de ciertas áreas del ADN. Traducido, esto significa que, mediante la epigenética, se determina qué partes del ADN se leen y cuáles no.
Steve Horvath ha descubierto ahora que, para el envejecimiento, existen patrones muy específicos en el ajuste de estos controles de volumen. Y eso es precisamente lo que mide el reloj de Horvath. De este modo, Horvath puede determinar con bastante precisión cuán “vieja” es una célula a nivel bioquímico.
Aplicaciones del Horvath Clock en investigación & medicina
El Horvath Clock tiene amplias posibilidades de aplicación, tanto en la investigación básica como en contextos clínicos y médicos:
- Investigación sobre envejecimiento y longevidad: El Horvath Clock permite a los científicos estudiar la influencia de diversos factores en el proceso de envejecimiento. Entre ellos se incluyen factores ambientales, predisposiciones genéticas y cambios en el estilo de vida. Los resultados de la investigación pueden utilizarse para desarrollar estrategias de promoción de la salud y prolongación de la vida.
- Detección precoz de enfermedades: La edad biológica, medida con el Horvath Clock, puede proporcionar indicadores tempranos de enfermedades relacionadas con la edad, como enfermedades cardiovasculares, cáncer o enfermedades neurodegenerativas. Esto permite intervenciones tempranas y medidas de prevención específicas.
- Supervisión de terapias: El reloj de Horvath puede utilizarse para evaluar el éxito de las terapias antienvejecimiento u otras intervenciones médicas. Los cambios en la edad biológica podrían indicar la eficacia de un determinado tratamiento.
- Estudios clínicos: En los estudios clínicos, el reloj de Horvath puede utilizarse para evaluar los efectos de nuevos medicamentos o intervenciones sobre el proceso de envejecimiento y así determinar sus posibles beneficios o riesgos antes de su lanzamiento al mercado.
Reloj de Horvath, perfil molecular, DunedinPACE o TruAge: ¿qué hay detrás de las nuevas generaciones?
Además del reloj de Horvath, ahora existe toda una serie de pruebas epigenéticas que pueden medir la edad biológica.El concepto sigue siendo en gran medida el mismo, es decir, incluso las pruebas más recientes miden los sitios de metilación en el ADN. Pruebas como el test DunedinPACE indican a qué velocidad se envejece. Si te preguntas de dónde viene el nombre: Dunedin es una ciudad en Nueva Zelanda en la que se recopilaron los datos para la prueba. El DunedinPACE y el test TruAge son también la base de los Rejunvenation Olympics. Una competición que fue creada por el estadounidense Bryan Johnson para determinar quién envejece más lentamente. Esto ha atraído, además de Bryan Johnson también a otros biohackers, z.B. como el hombre de 61 años Dave Pascoe, que presenta una edad biológica de tan solo 38 años. Bastante impresionante.
¿Qué influye en el Horvath Clock?
Desde hace más de 10 años se han estado probando el Horvath Clock y sus sucesores.De ello surgieron algunos datos interesantes. El hecho más sorprendente es probablemente que la edad biológica se puede influir. En particular, la escena biohacker ha podido demostrar de forma impresionante que se puede hacer retroceder la edad biológica.
Pero, ¿cómo es en la otra dirección y existen también casos en los que la edad biológica solo cambia durante un corto período de tiempo?
¿Mayor edad biológica: un marcador de riesgo?
En la comunidad científica todavía no hay consenso sobre cómo deben interpretarse los resultados del reloj de Horvath. ¿Son “solo” un modelo matemático o reflejan realmente los procesos de envejecimiento en nuestro cuerpo? Para aclarar un poco mejor esta cuestión, los investigadores evaluaron enormes cantidades de datos. En el proceso, una relación se hizo bastante evidente.Las personas con una gran discrepancia entre la edad cronológica y la edad biológica tienen un mayor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades, z.B. del sistema cardiovascular.
Operaciones, estrés e infecciones como factores de influencia a corto plazo
Imagina que te has hecho una prueba para determinar tu edad biológica y que eres mayor de lo esperado. Para muchos, sin duda, un shock y además surge la pregunta de si ahora se tiene un mayor riesgo de padecer ciertas enfermedades. En este ejemplo queda claro que la medición de la edad biológica no siempre muestra el cuadro completo, ya que también puede verse influida por acontecimientos a corto plazo.
Para demostrar este efecto, los investigadores analizaron más de cerca diferentes escenarios en un estudio:
Las operaciones nos hacen envejecer, al menos a corto plazo
Las operaciones suponen una gran cantidad de estrés para nuestro cuerpo. Por lo tanto, era razonable suponer que esto tendría un efecto en nuestra edad biológica. Y, de hecho, poco después de una operación, la edad biológica se disparó. Probablemente esto sea una señal de nuestro cuerpo de que está utilizando muchos recursos para la reparación. La buena noticia: pocos días después de una intervención, la edad biológica se normalizó.
Las infecciones influyen en el reloj de Horvath
Las infecciones, como la COVID-19, también tienen un efecto demostrable en nuestra edad biológica. Hacen que parezcamos mayores de lo que realmente somos durante un corto período de tiempo.Por este motivo, se recomienda no realizar una prueba de edad epigenética cuando uno se siente enfermo o cuando acaba de superar una infección. Los resultados pueden verse distorsionados por ello.
Y los investigadores descubrieron un último punto interesante en su trabajo. El estrés no solo parece hacernos envejecer externamente, sino que también influye en nuestra edad biológica internamente.
Casos prácticos: aplicaciones prácticas del Horvath Clock
En los últimos años, el reloj de Horvath se ha consolidado como una herramienta fija en la ciencia. Ahora sabemos que la edad biológica puede proporcionarnos información muy sólida sobre nuestra salud. La alimentación adecuada, el deporte y la reducción del estrés pueden disminuir la edad biológica.
Asimismo, el reloj de Horvath y sus sucesores pueden utilizarse para probar moléculas potenciales en la investigación sobre longevidad. Por ejemplo, en un estudio se probó la molécula Alphaketoglutarat durante 7 meses. Durante este periodo, los participantes tomaron diariamente una mezcla de Alphaketoglutarat y vitaminas. El impresionante resultado final: ¡los participantes pudieron reducir su edad biológica en una media de 8 años!
Retos e investigaciones futuras
A pesar de los impresionantes logros del reloj de Horvath, siguen existiendo desafíos y preguntas abiertas. Uno de los mayores retos consiste en comprender mejor los mecanismos subyacentes a los cambios epigenéticos que mide el reloj de Horvath.Una comprensión más profunda podría contribuir al desarrollo de intervenciones específicas que podrían ralentizar o incluso revertir el proceso de envejecimiento.
Además, es importante llevar a cabo más estudios de validación para verificar la precisión del Reloj de Horvath en diferentes poblaciones y bajo distintas condiciones ambientales. Dichos estudios podrían ayudar a confirmar la aplicabilidad general del reloj e identificar posibles limitaciones.
Conclusión: La revolución de la investigación sobre el envejecimiento
El Reloj de Horvath y la investigación de Steve Horvath han revolucionado nuestra comprensión del envejecimiento. Gracias a la medición precisa de la edad biológica mediante marcadores de metilación del ADN, el Reloj de Horvath ofrece valiosos conocimientos que van mucho más allá de lo que es posible con las medidas convencionales de la edad cronológica.Estos hallazgos tienen el potencial de mejorar la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad y de desarrollar estrategias para promover un envejecimiento saludable y una mayor esperanza de vida.
El trabajo de Steve Horvath demuestra de forma impresionante cómo la investigación interdisciplinaria y los enfoques innovadores pueden conducir a descubrimientos revolucionarios. El Reloj de Horvath es un ejemplo destacado de cómo la investigación epigenética puede encontrar aplicaciones prácticas en la vida cotidiana y ofrecer a todas las personas la perspectiva de una mejor calidad de vida.
Este artículo fue creado por el equipo editorial de MOLEQLAR y sigue nuestras directrices editoriales.
