Pot la rapamicina resistir l'envelliment?
El 1964, un equip d'expedició canadenc va arribar a l'Illa de Pasqua amb l'objectiu de recollir un nou conjunt de mostres de sòl primitives per identificar nous agents antimicrobians. En els bacteris aïllats d'una de les mostres, els investigadors van descobrir un compost amb importants propietats antifúngiques, immunosupressores i antitumorals. El compost s'anomena rapamicina després del seu lloc de descobriment, i anàlisis posteriors mostren que inhibeix parcialment la via de transducció de senyals necessària per al creixement i la proliferació cel·lular formant un complex d'adquisició funcional amb la peptidil prolil isomerasa FKBP12.
1: Què és la rapamicina?
La rapamicina és un nou tipus de producte immunosupressor macròlid, que s'utilitzava principalment en les primeres etapes del producte per tractar el rebuig de trasplantaments d'òrgans. Té bona eficàcia, baixa toxicitat i cap nefrotoxicitat. Actualment, encara s'utilitza com a producte per mantenir la funció immunitària dels òrgans trasplantats, especialment del trasplantament de ronyó, cosa que pot alentir la reacció de rebuig immunitari que es produeix després de la cirurgia de trasplantament d'òrgans. I amb el desenvolupament de la ciència, els experts mèdics han descobert gradualment que aquest fàrmac es pot utilitzar per a la malaltia d'Alzheimer.
2: Quin és el mecanisme d'acció d'aquest producte?
El mecanisme d'acció complet de la rapamicina no es va descobrir fins al 1994, quan estudis bioquímics van confirmar que la diana del mecanisme mTOR de la rapamicina era la diana directa del complex FKBP12 de la rapamicina en mamífers, i es va descobrir que era un homòleg del gen TOR/DRR del llevat, que s'havia identificat prèviament en el cribratge de gens de resistència a la rapamicina. En els més de 20 anys posteriors a aquests descobriments, la investigació de desenes de laboratoris d'arreu del món ha demostrat que la proteïna quinasa mTOR és una important xarxa de senyalització eucariota que coordina el creixement cel·lular amb les condicions ambientals i juga un paper fonamental en la fisiologia de les cèl·lules i els organismes.
3: Quin és el secret de l'antienvelliment?
A nivell cel·lular, l'evolució de l'envelliment és essencialment la mateixa al regne animal, on l'expressió gènica comença a descontrolar-se amb l'edat, cosa que provoca danys a l'ADN que dificulten el correcte funcionament de les cèl·lules. Fins i tot les cèl·lules normals es tornen cada cop més ineficients a l'hora de sintetitzar proteïnes, eliminar residus i reparar els danys, i finalment deixen de funcionar i dificulten la recuperació del cos de l'estrès, les malalties i les lesions.
Els científics que estudien la longevitat han passat dècades buscant gens i proteïnes específics com a objectius per a tractaments antienvelliment. Tanmateix, de fet, el procés d'envelliment és molt complex i va acompanyat d'un gran nombre de canvis cel·lulars simultanis, i els científics sempre han exagerat el potencial dels objectius dels tractaments antienvelliment. Per exemple, la proteïna Sirtuins, que pot ser activada directament per un compost de les pells del raïm, ha provocat especulacions sobre les prometedores perspectives de l'antienvelliment, portant a la conclusió que beure vi negre és el secret de la salut i la longevitat. Tanmateix, dades experimentals reals mostren que aquest producte només té un efecte activador en un petit nombre de cèl·lules, cosa que fa impossible prevenir o alentir el procés d'envelliment de la majoria de les cèl·lules.
En les últimes dècades, dades de diferents laboratoris han apuntat a una altra proteïna més prometedora, que és la proteïna diana de la rapamicina en mamífers (mTOR). Aquesta forma part d'una via de senyalització responsable d'informar a les cèl·lules de tot el cos sobre quan han de créixer i quan han de conservar energia. A mesura que envellim, l'activitat de mTOR canvia, augmentant el risc de problemes immunitaris i danys cel·lulars.
Basant-se en dècades d'experiments, els investigadors creuen fermament que la via de senyalització mTOR i la rapamicina continuen sent els estàndards d'or per a les teràpies biològiques dirigides a l'envelliment. Tot i que l'afirmació que la rapamicina condueix a la immortalitat no és creïble, les dades experimentals relacionades amb aquest producte confirmen que té un gran potencial per retardar l'envelliment ovàric.
4: Com pot aquest producte resoldre el misteri de l'envelliment ovàric?
Per a aproximadament la meitat de la població, una cosa és tan segura com la mort i els impostos: si una dona té l'edat suficient, els seus ovaris deixaran de pondre òvuls i el seu cicle menstrual acabarà.
Segons l'anàlisi de dades de vida relacionades amb els mamífers, gairebé molt pocs animals poden sobreviure a la menopausa, ja que a més de les sufocacions i les suors nocturnes, la reducció d'estrogen durant la menopausa també augmenta el risc de moltes malalties cròniques, com ara la malaltia d'Alzheimer, l'osteoporosi i l'ictus. Per això, algunes persones han comentat des d'una perspectiva evolutiva que els animals menopàusics no tenen gaire valor en termes d'evolució.
Un estudi del 2023 va descobrir que els diferents òrgans envelleixen a ritmes diferents, i que aquells òrgans que acumulen més proteïnes relacionades amb l'envelliment tenen més probabilitats de causar problemes en el futur. Això es confirma pel fet que els ovaris envelleixen més ràpid que altres teixits del nostre cos. "Tot i que els testicles alliberen gradualment menys testosterona amb l'edat, el seu declivi és lent i gradual. Això està lluny del desequilibri hormonal sobtat durant la menopausa.
Un producte anomenat rapamicina, que pot regular l'activitat de mTOR, ha entrat gradualment al catàleg experimental dels investigadors. Els investigadors han descobert que la rapamicina pot inhibir l'activació dels fol·licles primordials (òvuls immadurs als ovaris) en ratolins experimentals, retardant així l'envelliment ovàric. Les propietats inhibidores de mTOR d'aquest fàrmac també poden millorar els símptomes de les malalties cròniques relacionades amb l'edat en humans.
5: Pot la rapamicina realment retardar l'envelliment ovàric?
Donat l'èxit de la rapamicina al laboratori, algunes persones es poden preguntar per què encara no hem produït i promogut productes de rapamicina com a productes específics per a l'envelliment ovàric? Especialment, la ineficàcia d'aquest producte és extremadament baixa.
Part del motiu és la manca de dades d'assajos clínics més estables que puguin demostrar el seu potencial antienvelliment. Estudiar la longevitat en humans és realment difícil perquè, en comparació amb els ratolins o els cucs al laboratori, la vida humana és molt més llarga i complexa. Tanmateix, els Instituts Nacionals de Salut (NIH) dels Estats Units només financen projectes de recerca durant uns quants anys, cosa que és clarament insuficient. A més, la rapamicina és de baix cost i ja és al mercat, cosa que no pot oferir moltes oportunitats de negoci a les empreses farmacèutiques i als inversors de capital risc que sovint financen les etapes finals del desenvolupament de fàrmacs.
