El humano se encuentra en constante interacción con su medioambiente, interacción que constituye un modificador dinámico del curso de numerosas enfermedades. Entender cómo los estímulos ambientales son transformados en marcadores biológicos es materia de la llamada “epigenética”, la cual estudia los mecanismos que no modifican la secuencia del ADN, pero que regulan la expresión génica. Entre estos, el más investigado es la adición de metilo a la molécula del ADN, que puede activar o desactivar genes e influir en la forma como se expresan estos en los tejidos. Los cambios en los niveles de la metilación de ADN se han asociado a múltiples enfermedades y condiciones medioambientales, por lo que se les ha considerado como un potente biomarcador.

Entre los biomarcadores más importantes desarrollados en los últimos años basados en la metilación del ADN están los “relojes epigenéticos”, que parten de la observación de que algunos sitios metilados en el ADN mostraban una asociación con el paso del tiempo. Considerando esta asociación, Horvath et al. y Hanum et al. aplicaron modelos matemáticos de correlación para desarrollar los primeros relojes epigenéticos,¹ programados para predecir la “edad epigenética” del individuo. El cálculo de la residual de la edad cronológica (medida en años desde el momento del nacimiento) respecto a la edad epigenética permite generar un indicador de aceleración del envejecimiento. Esta métrica abrió un nuevo campo de investigación para entender los factores asociados al envejecimiento que son influidos por el medioambiente y aceleran la edad.

El campo de los relojes epigenéticos ha avanzado rápidamente con el desarrollo de nuevas investigaciones en las que se aplican modelos de inteligencia artificial, así como el entrenamiento de estos modelos para predecir otras características clínicas asociadas al envejecimiento, como el síndrome de fragilidad, la diabetes, el cáncer o la mortalidad per se, por lo que se han tornado en imprescindible en el campo del envejecimiento.

En la Tabla 1 se presentan algunos de los estudios más amplios de relojes epigenéticos (por lo menos con 1000 individuos) reportados hasta el momento, la mayoría de ellos efectuados en Estados Unidos y Europa.²-⁸ Entre los hallazgos más importantes se han identificado algunos factores sociodemográficos que aceleran los relojes epigenéticos y, por lo tanto, favorecen el desarrollo temprano de enfermedades asociadas a la edad: los años de escolaridad, el trabajo nocturno, la convivencia con otras personas,⁵,⁹ la violencia⁸ y la exclusión social.⁸,¹⁰,¹¹ Además, existen asociaciones significativas entre algunos relojes y diversas enfermedades como la obesidad, algunos tipos de cánceres, la enfermedad coronaria, la diabetes mellitus tipo 2, el tabaquismo, la demencia, la hipertensión y la aterosclerosis.²-⁸

Por lo anterior, los relojes epigenéticos podrían impactar en la epidemiología y, debido a la plasticidad del epigenoma, ser de utilidad como indicadores negativos para evaluar intervenciones en salud pública o para estudios observacionales en poblaciones expuestas a diversos tipos de factores ambientales adversos. Imaginemos una herramienta que pudiera indicar si la población expuesta a una intervención o a un factor ambiental está envejeciendo aceleradamente, o si este proceso se está desacelerando con una intervención en salud.

Cabe destacar que entre las limitaciones se han identificado diferencias en los relojes y sus asociaciones por efecto poblacional, siendo la ancestría una posible explicación;²-⁸ por ejemplo, el pueblo indígena amazónico tsimané del norte de Bolivia tiene una tasa de aceleración del envejecimiento epigenético intrínseco más baja que la población en general. Por otro lado, en la población afroamericana de Estados Unidos, la tasa de envejecimiento epigenético es más baja en comparación con la de las poblaciones hispana y caucásica. Además, también existen diferencias entre sexos: en estudios de sangre, saliva y tejido cerebral se ha encontrado que, en general, en los hombres existe una aceleración más alta que en las mujeres.¹² Por otro lado, todavía queda por descubrir la capacidad de heredabilidad de la metilación y su correlación con la mortalidad y morbilidad. En este sentido, se han realizado estudios de asociación del genoma completo en grandes poblaciones (n ≥ 40 000 individuos) para la identificación de contribuyentes genéticos y ambientales.¹³

Finalmente, en el aspecto metodológico destaca que el análisis de microarreglos constituye el recurso más utilizado para la determinación de la edad epigenética. Sin embargo, esta tecnología puede ser costosa, lo cual representa una limitante para su aplicación en estudios a gran escala que incluyan a millones de personas. En este sentido, con el objetivo de analizar la edad epigenética a nivel poblacional se encuentran en desarrollo otras herramientas de bajo costo acopladas a nuevas tecnologías de secuenciación del ADN. Una de estas es TIME-seq, la cual se estima que permitirá determinar la edad epigenética de un individuo con un costo aproximado de dos dólares americanos. El bajo costo asociado a nuevas tecnologías podría ayudar a escalar los estudios de edad epigenética a nivel poblacional, con lo cual se abriría una nueva frontera para un mejor entendimiento del desarrollo temprano de enfermedades asociadas a la edad.