Investigadors i investigadores del laboratori de Lars Velten al Centre de Regulació Genòmica (CRG) han aconseguit dos importants avenços que ens apropen a la comprensió i la possible reversió dels efectes de l’envelliment a la sang humana. En un parell d’estudis, l’equip ha combinat els coneixements més avançats de la biologia de l’envelliment i la intel·ligència artificial per determinar com canvia la nostra sang amb el temps – i com potser podríem reprogramar-la algun dia.
En un estudi publicat a Nature, l’equip del CRG – en col·laboració amb el grup d’Alejo Rodríguez-Fraticelli de l’IRB Barcelona – ha desvelat com la diversitat de les cèl·lules mare sanguínies disminueix dràsticament amb l’edat. Han rastrejat «codis de barres» naturals en l’ADN (marques epigenètiques com la metilació que es transmeten d’una cèl·lula mare a les seves filles) per reconstruir l’arbre genealògic de les cèl·lules mare sanguínies tant en ratolins com en humans. Per a això, han desenvolupat una nova tècnica, EPI-Clone, que llegeix els codis de barra de la metilació de les cèl·lules individuals. Han descobert que, a partir dels 50 anys, la majoria de les persones comencen a perdre diversitat de cèl·lules mare i uns pocs clons dominants, especialment els que tendeixen a produir cèl·lules mieloides relacionades amb la inflamació,prenen el relleu. Aquest canvi, que es fa quasi universal a partir dels 60 anys, està relacionat amb malalties cròniques com la leucèmia, afeccions cardíaques i una menor resistència immunitària.
Als 60, la majoria de les persones han perdut la diversitat de cèl·lules mare sanguínies en favor d’uns pocs clons dominants relacionats amb la inflamació.
Mentrestant, en un article publicat a Cell, el laboratori Velten explica com, utilitzant IA generativa, han dissenyat seqüències sintètiques d’ADN capaces de controlar l’expressió gènica amb una precisió sense precedents. Per desenvolupar el seu model d’IA, els investigadors han dedicat més de cinc anys a realitzar milers d’experiments amb models de laboratori de formació de la sang per poder desxifrar les «regles gramaticals» dels enhancers, uns reguladors clau en l’activitat gènica. Han generat més de 64.000 enhancers sintètics, cadascun d’ells dissenyat per testejar llocs d’unió de 38 factors de transcripció diferents. A continuació, el seu model d’IA ha utilitzat la comprensió d’aquest «llenguatge» per crear frases totalment noves: enhancers que no es troben a la natura, generats des de zero per activar o silenciar gens en tipus cel·lulars específics. De fet, en experiments amb cèl·lules mare sanguínies de ratolí, aquests enhancers sintètics van funcionar exactament com s’havia previst. «És com escriure un programa informàtic, però per biologia; una nova forma de donar instruccions a la cèl·lula amb una precisió sense precedents», afirma Robert Frömel, primer autor de l’estudi.
L’equip ha aconseguit, per primera vegada, generar molècules sintètiques dissenyades per IA que controlen amb èxit l’expressió gènica en cèl·lules sanes de mamífers.
Junts, aquests dos estudis suposen un gran avenç en la «biologia generativa». Al revelar com es degrada el sistema sanguini amb l’edat i oferir una forma de reescriure els seus circuits de control genètic, els científics i científiques del CRG estan establint les bases d’una medicina antienvelliment de precisió.
Scherer, M., Singh, I., Braun, M.M. et al. Clonal tracing with somatic epimutations reveals dynamics of blood ageing. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09041-8
Robert Frömel, Julia Rühle, Aina Bernal Martinez, Felix Pacheco Pastor, Rosa Martinez-Corral, Lars Velten. Design principles of cell-state-specific enhancers in hematopoiesis. Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.04.017
