Dr. Nick Stroustrup, Group Leader at the Centre for Genomic Regulation (CRG), has been awarded 250,000 euros from the BBVA Foundation’s Fundamentos programme to support a pioneering project on the biology of ageing. The proposal, titled CAUSALAGING, is one of only 12 projects selected nationwide from more than 630 applications.

The Fundamentos programme supports exploratory, interdisciplinary research in fundamental science across physics, chemistry, biology, biomedicine, and engineering. This year’s selected projects bring together teams from 16 research centres across Spain, as well as three institutions abroad.

Stroustrup’s project seeks to untangle the complex web of molecular changes that drive ageing, the single greatest risk factor for nearly every major disease in developed countries, from heart disease and diabetes to cancer and dementia. As we grow older, it often feels like many parts of our bodies break down together: aching knees, a stiff back, wrinkles, fatigue, weight gain. What we see on the outside is mirrored inside us, as molecules, cells, and organs all gradually lose function together.

This simultaneity is precisely what makes aging so hard to study. “When everything seems to fail at once, how can we determine which molecular changes actually drive ageing, and which are just secondary symptoms?” explains Dr. Stroustrup. “To answer this, we need rigorous methods that separate causes from consequences. Otherwise, we risk chasing illusions instead of addressing problems at their root.”

To tackle this challenge, CAUSALAGING will combine molecular genetics with a powerful statistical approach known as causal analysis. Dr. Stroustrup’s team will work with Caenorhabditis elegans, a small nematode worm shares many genes, cell-types, and endocrine pathways with humans but ages in just a few weeks.

His group has pioneered new ways of building quantitative models of aging, through the creation of the “Lifespan Machine,” a high-throughput imaging system that can follow tens of thousands of worms in parallel to capture the dynamics of aging across entire populations.

The group will start to collect RNA sequencing at a similar scale, measuring the effect of thousands of genetic perturbations on gene-expression.  The project will mine this rich data using causal analysis techniques to understand the series of events, playing out over the interconnected web molecular changes throughout the body, that drive aging. 

The approach will help understand how simultaneous changes arise and identify the most promising points in aging networks to intervene.  The work will also help build better biomarkers of aging, that let us watch in real time as molecules, cells and organs change throughout life.
 

EN CASTELLANO

La Fundación BBVA financia un proyecto que investiga las raíces moleculares del envejecimiento

El doctor Nick Stroustrup, investigador principal en el Centro de Regulación Genómica (CRG), ha recibido 250.000 euros de la Fundación BBVA a través del programa Fundamentos para impulsar un innovador proyecto sobre la biología del envejecimiento. La propuesta, titulada CAUSALAGING, ha sido una de las 12 seleccionadas en toda España entre más de 630 candidaturas.

El programa Fundamentos respalda investigaciones exploratorias e interdisciplinarias en el ámbito de las ciencias fundamentales: la física, la química, la biología, la biomedicina y la ingeniería. En esta edición, los proyectos elegidos reúnen a equipos de 16 centros de investigación españoles y de tres instituciones internacionales.

El proyecto de Stroustrup pretende desentrañar la compleja red de cambios moleculares que impulsan el envejecimiento, considerado el principal factor de riesgo para casi todas las enfermedades graves en los países desarrollados, desde dolencias cardíacas y diabetes hasta cáncer y demencia. Con el paso de los años, numerosas funciones del cuerpo parecen deteriorarse al mismo tiempo: dolor en las rodillas, rigidez en la espalda, arrugas, fatiga o aumento de peso. Lo que se aprecia externamente se refleja en el interior, donde moléculas, células y órganos pierden progresivamente su funcionalidad.

Precisamente, esta simultaneidad es lo que dificulta estudiar el envejecimiento. “Cuando todo parece fallar a la vez, ¿cómo podemos determinar qué cambios moleculares son los que realmente lo impulsan y cuáles son tan solo síntomas secundarios?”, plantea el doctor Stroustrup. “Para responder a esta cuestión necesitamos métodos rigurosos que separen las causas de las consecuencias. De lo contrario, corremos el riesgo de perseguir ilusiones en lugar de abordar los problemas de raíz.”

Para afrontar este desafío, CAUSALAGING combinará la genética molecular con un potente enfoque estadístico conocido como análisis causal. El equipo trabajará con Caenorhabditis elegans, un pequeño nematodo que comparte numerosos genes, tipos celulares y rutas endocrinas con los seres humanos, pero cuya vida transcurre en apenas unas semanas.

El grupo de Stroustrup ha sido pionero en la construcción de modelos cuantitativos del envejecimiento gracias a la creación de la denominada Máquina de la Longevidad, un sistema de imagen de alto rendimiento que permite seguir en paralelo a decenas de miles de gusanos y registrar la dinámica del envejecimiento en poblaciones enteras.
En el marco de este proyecto, se empezarán a recopilar datos de secuenciación de ARN a gran escala, con el objetivo de medir el efecto de miles de alteraciones genéticas sobre la expresión génica. Estos datos serán analizados mediante técnicas de análisis causal para comprender la secuencia de acontecimientos que, a través de una red interconectada de cambios moleculares en el organismo, impulsan el envejecimiento.

El enfoque permitirá comprender mejor cómo surgen las alteraciones simultáneas e identificar los puntos más prometedores de las redes de envejecimiento en los que intervenir. Asimismo, contribuirá a desarrollar biomarcadores más precisos que permitan observar en tiempo real cómo evolucionan moléculas, células y órganos a lo largo de la vida.
 

EN CATALÀ

La Fundació BBVA finança un projecte que investiga les arrels moleculars de l'envelliment 

El doctor Nick Stroustrup, investigador principal al Centre de Regulació Genòmica (CRG), ha rebut 250.000 euros de la Fundació BBVA a través del programa Fundamentos per impulsar un innovador projecte sobre la biologia de l'envelliment. La proposta, titulada CAUSALAGING, ha estat una de les 12 seleccionades a tot Espanya entre més de 630 candidatures. 
 
El programa Fundamentos donarà suport a investigacions exploratòries i interdisciplinàries en l'àmbit de les ciències fonamentals: la física, la química, la biologia, la biomedicina i l'enginyeria. En aquesta edició, els projectes escollits reuneixen equips de 16 centres de recerca espanyols i de tres institucions internacionals. 
 
El projecte de Stroustrup pretén desentranyar la complexa xarxa de canvis moleculars que impulsen l'envelliment, considerat el principal factor de risc per a gairebé totes les malalties greus als països desenvolupats, des de dolències cardíaques i diabetis fins a càncer i demència. Amb el pas dels anys, nombroses funcions del cos semblen deteriorar-se alhora: dolor als genolls, rigidesa a l'esquena, arrugues, fatiga o augment de pes. El que s'aprecia externament es reflecteix a l'interior, on molècules, cèl·lules i òrgans perden progressivament la seva funcionalitat. 
 
Precisament, aquesta simultaneïtat és el que dificulta estudiar l'envelliment. "Quan tot sembla fallar alhora, com podem determinar quins canvis moleculars són els que realment l'impulsen i quins són tan sols símptomes secundaris?", planteja el doctor Stroustrup. "Per respondre a aquesta qüestió necessitem mètodes rigorosos que separin les causes de les conseqüències. En cas contrari, correm el risc de perseguir il·lusions en lloc d'abordar els problemes d'arrel." 
 
Per afrontar aquest desafiament, CAUSALAGING combinarà la genètica molecular amb un potent enfocament estadístic conegut com a anàlisi causal. L'equip treballarà amb Caenorhabditis elegans, un petit nematode que comparteix nombrosos gens, tipus cel·lulars i rutes endocrines amb els éssers humans, però la vida dels quals transcorre en a penes unes setmanes. 
 
El grup de Stroustrup ha estat pioner en la construcció de models quantitatius de l'envelliment gràcies a la creació de l'anomenada Màquina de la Longevitat, un sistema d'imatge d'alt rendiment que permet seguir en paral·lel a desenes de milers de cucs i registrar la dinàmica de l'envelliment en poblacions senceres. 
En el marc d'aquest projecte, es començaran a recopilar dades de seqüenciació d'ARN a gran escala, amb l'objectiu de mesurar l'efecte de milers d'alteracions genètiques sobre l'expressió gènica. Aquestes dades seran analitzades mitjançant tècniques d'anàlisi causal per comprendre la seqüència d'esdeveniments que, a través d'una xarxa interconnectada de canvis moleculars en l'organisme, impulsen l'envelliment. 
 
L'enfocament permetrà comprendre millor com sorgeixen les alteracions simultànies i identificar els punts més prometedors de les xarxes d'envelliment en els quals intervenir. Així mateix, contribuirà a desenvolupar biomarcadors més precisos que permetin observar en temps real com evolucionen molècules, cèl·lules i òrgans al llarg de la vida.