Eric Latorre-Crespo and Jordi Garcia-Ojalvo are the scientific organisers of Biological Time: From Molecules to Evolution, held at the MareNostrum auditorium on 28 and 29 September 2026 and hosted by the Barcelona Collaboratorium, the CRG and EMBL Barcelona’s centre for modelling and predictive biology.

Latorre-Crespo’s background is in pure mathematics, but he is now a Collaboratorium fellow dually affiliated between the Centre de Recerca Matemàtica and the CRG. He works on measuring biological age and on early detection of pre-malignant stages of cancer. Garcia-Ojalvo is a biophysicist at Universitat Pompeu Fabra who works on the dynamics of living systems from bacteria to humans.

Q. What is your research about, in simple terms?

Eric: Our society measures people’s age with the calendar, and that number decides a great deal. It is why certain cancer, cardiovascular, and many other medical screenings begin at 40 or 50. This is because chronological age is an excellent indicator of when we become susceptible to different diseases, so medicine uses it as a trigger.

But look a little closer and you find two people who are both 60, one of whom seems to be ageing much faster than the other. What we are trying to work out is whether there is a better way of measuring someone’s age. Biological age, in this case, and one that tells you more about their predisposition to disease.

The point is not only to get the number right. It is to fine-tune those screening thresholds, and to be able to trace the number back to a mechanism: this person is ageing faster, and it is because this biological process is starting to malfunction, and therefore this person is more susceptible to developing a particular disease.

Similar questions can be asked from an evolutionary perspective, across species. A dog at 10 years is already entering the last stages of life, whereas humans are still in their developmental years. Why do some species age faster than others, and are the longer-lived species doing something better than the shorter ones to avoid diseases of ageing, such as cancer?

Jordi: I study the mechanisms and consequences of dynamical phenomena in living systems. We use a hybrid approach that combines mathematical models, experimental observations and data analysis, to study phenomena such as biological oscillations (circadian clocks, the cell cycle, among others), pulsatile activity (action potentials in neurons, for instance), cellular decision making (such as cellular differentiation) and pattern formation (in development, for instance). These processes are nonlinear, stochastic and collective, features that must be taken into account to reach a full understanding of life.

A specific consequence of dynamics that we are currently investigating is the ability of cells to process information coming from a complex environment (both internal to the cell and external). In particular, we are interested in identifying the mechanisms through which cells learn dynamically from such complex environments, and use what they have learned to guide their behaviour. Not unlike what happens in our brains, in fact.

Why a symposium on biological time now, and why here?

Jordi: Biological time is one of the current frontiers in biology, at several different levels, from the short time scales of biochemical reactions and biophysical processes, to the long time scales of ageing and evolution. And a frontier has to be explored! The Collaboratorium is the right place to do it, since we have a set of researchers who study theory and models of these processes, surrounded by a large number of experimentalists. You need both kinds of scientists and both perspectives.

Eric: I recently moved from mathematics into biology and the question of time and ageing gripped me from the start. Ageing research is a fairly recent field in biology that is now expanding at a rapid pace driven by an incredible amount of exciting possibilities and questions coming from a diversity of fields including physics, mathematics, and philosophy.

There is a lot of mixing between different disciplines. When you try to understand the different scales of ageing, you need a fine understanding of what matters at each scale, and physicists and mathematicians bring different and complementary perspectives from those of biologists.

It is obvious that Barcelona and Spain have the right ingredients needed to address these challenges, offering one of the strongest ecosystems of universities and research centres that have been home to some of the most important and fundamental discoveries in the field.

Also, you can tell there’s momentum here because of the local speakers we have and the turnout. People are interested in this subject scientifically. We are more than sold out. If everyone who registered shows up, we will not fit in the auditorium.

The three sessions read like a lifespan. Was that deliberate?

Eric: Yes, we did it on purpose, but we do not think of the three as self-contained. In fact, in the end we have decided to mix up the order of the talks a little bit to increase crosstalk between the sessions.

The first session is the beginning of life, encompassing the fundamental units of life, such as the production of heat, an evolutionary perspective and the early embryonic stages of development. The second is oscillatory rhythms: circadian rhythms, the organisation of cells and tissues, their function and responses. These follow very regular, oscillatory patterns that go with the rhythm of life. Then we get to ageing, and ageing is where those rhythms break. How do they break, why do they break, and what can we do about it?

They are not separate compartments because the processes are, from a theoretical point of view, very similar. There is a great deal we can learn from evolutionary biology about how different animals age that helps us understand cancer in humans, or how the production of heat in our cells is fine-tuned to maintain balance in different systems.

You are both quantitative scientists convening a room of experimentalists. What do you want from them that models cannot give you?

Eric: First, a correction to the premise. It is not that we are modellers who do not do experiments. Physics went, in the early 1900s, from running experiments to see what could be found, to developing a strong theory and then deciding which experiments needed to be done. I think biology is in that transition right now. In my research group we are driven by biological questions; we then build models that help us design and decide which are the optimal experiments to address them, which we then perform in collaboration with experimentalists. Central to this collaboration process is the challenge of formulating our ideas and results in a shared language that facilitates a conversation and iterative progress. The Collaboratorium is a strong place to have these conversations.

Is biological time something we will one day be able to control?

Jordi: It depends on the scale. There is certainly a great deal of interest currently in controlling long biological time scales in the context of ageing, with some institutions and foundations devoted to that goal. For faster biological processes, I am not sure the objective is to control so much as really to understand how these dynamics are produced and what consequences they have.

Then what is the real obstacle?

Jordi: To have data resolved in time. In developmental biology, for instance (where multiple groups at the CRG, EMBL and UPF have a lot of experience), researchers routinely put embryos under a microscope and follow them in time.

But outside that scenario, it is not at all common in biology to have measurements that are resolved in time. Especially if you want to look at high-throughput data. So developing technologies that provide high-throughput time-resolved data at the single-cell level would be very important.

Eric: I agree with Jordi: our ability and intentions with respect to controlling biological time depend on the scale. In the field of ageing, we have already found several promising ways to alter the normal course of time. However, we are not controlling it. At least not with a great deal of accuracy. Instead, we have figured that our cells already have inherent genetic or epigenetic mechanisms to slow down or even revert their process of ageing. So far, we can control how and when to switch these mechanisms on, but they trigger a cascade of molecular changes that we still do not fully understand and may have unintended consequences. There is a great deal of interest from private companies to gain further control in the delivery of these strategies, but we still have many fundamental questions and implementation challenges that will be explored in the last talk of the symposium.

Is there a limit to how fast or how precisely a cell can measure time?

Jordi: That is an open question. The different biological components have their own characteristic timescales, and they all have to work at once. The fastest component is the one that gives you the limit. Those limits clearly exist, and what they are, and how quickly these systems can respond, is still open.

Eric: It is one of the questions the opening talk will get into. Everything is thermodynamics. There is a minimum activity below which you cannot consider a cell to be alive in any meaningful sense, and to be alive it has to emit heat, which is a signal that produces vibrations in cells that can be measured.

Is there much distance between what will be discussed in this room and the biological ageing kits on the market?

Eric: Commercially available biological age tests rely on the acquisition of methylation marks (non-genetic modifications of the DNA) that are predictive of ageing phenotypes and mortality, which we call epigenetic clocks. They utilise well-established algorithms that have been around since 2013 and have arguably become the most accurate marker of biological age. Since then, the research field of epigenetic clocks has exploded and we now count of the order of hundreds of different epigenetic clocks that capture different aspects of ageing.

In my own research, and in the work of people who are here today, what we are trying to do now is not so much to produce a test as to answer the next question. The test tells you that you have an advanced age, but why? What is going on in your body that is making you older?

Also, our body is made of many organs and we now know that different organs can age at different speeds, making us susceptible to organ-specific diseases. But even further, each organ is made out of many cells, and they do not all have to be ageing at the same rate, so we are starting to measure epigenetic age cell by cell. That is one of the areas where the field is advancing, and it is not on sale yet, because we do not know enough to interpret the results.

There is one further twist. Within a single cell, our DNA has many parts, and some collaborators at Harvard recently found that different parts of the DNA, associated with distinct transcriptional (or functional) programmes, can age at different speeds. The consequences for personalised medicine are important, as it increases our capacity to understand and narrow down the driver behind an individual’s apparent increase in ageing speed and allow for tailored interventions.

For example, if we find an individual whose part of the DNA involved in the capacity of red blood cells to carry oxygen looks as though it is ageing faster than it should, this individual is likely to develop a cardiovascular disease earlier than the general population trend and should be closely monitored.

So we are going in two directions at once: towards single cells, and towards different regions of the DNA.
 

EN CASTELLANO

¿Cómo mide la vida el tiempo biológico a distintas escalas?

Eric Latorre-Crespo y Jordi Garcia-Ojalvo son los organizadores científicos de Biological Time: From Molecules to Evolution, el simposio celebrado los días 28 y 29 de septiembre de 2026 en el auditorio MareNostrum y acogido por el Barcelona Collaboratorium, el centro de modelización y biología predictiva del CRG y del EMBL Barcelona.

Latorre-Crespo se formó en matemáticas puras, pero hoy es fellow del Collaboratorium, con doble adscripción al Centre de Recerca Matemàtica y al CRG. Trabaja en la medición de la edad biológica y en la detección precoz de las fases premalignas del cáncer. Garcia-Ojalvo es biofísico de la Universitat Pompeu Fabra y estudia la dinámica de los sistemas vivos, desde las bacterias hasta los seres humanos.

P. Dicho de forma sencilla, ¿en qué consiste vuestra investigación?

Eric: Nuestra sociedad mide la edad de las personas con el calendario, y esa cifra determina muchas cosas. Por eso ciertos cribados médicos, como los de cáncer, los cardiovasculares y muchos otros, empiezan a los 40 o a los 50 años. Y es que la edad cronológica es un indicador excelente del momento en que nos volvemos susceptibles a distintas enfermedades, así que la medicina la utiliza como señal de partida.

Pero basta con fijarse un poco más para encontrar a dos personas de 60 años, una de las cuales parece estar envejeciendo mucho más deprisa que la otra. Lo que intentamos averiguar es si existe una forma mejor de medir la edad de alguien: en este caso, la edad biológica, una medida que diga más sobre su predisposición a la enfermedad.

No se trata solo de acertar con la cifra, sino de afinar esos umbrales de cribado y de poder vincular esa cifra con un mecanismo: esta persona envejece más deprisa porque este proceso biológico está empezando a fallar y, por tanto, es más propensa a desarrollar una enfermedad concreta.

Pueden plantearse preguntas similares desde una perspectiva evolutiva, comparando especies. Un perro de 10 años ya está entrando en la última etapa de su vida, mientras que los seres humanos, a esa edad, todavía están en pleno desarrollo. ¿Por qué algunas especies envejecen más deprisa que otras? ¿Hacen las especies más longevas algo mejor que las menos longevas para evitar las enfermedades asociadas al envejecimiento, como el cáncer?

Jordi: Estudio los mecanismos y las consecuencias de los fenómenos dinámicos en los sistemas vivos. Utilizamos un enfoque híbrido que combina modelos matemáticos, observaciones experimentales y análisis de datos para estudiar fenómenos como las oscilaciones biológicas (los relojes circadianos o el ciclo celular, entre otros), la actividad pulsátil (los potenciales de acción de las neuronas, por ejemplo), la toma de decisiones celulares (como la diferenciación celular) y la formación de patrones (durante el desarrollo, por ejemplo). Se trata de procesos no lineales, estocásticos y colectivos, unas características que hay que tener en cuenta para llegar a comprender plenamente la vida.

Una consecuencia específica de la dinámica que estamos investigando ahora mismo es la capacidad de las células para procesar la información procedente de un entorno complejo (tanto interno como externo a la célula). En particular, nos interesa identificar los mecanismos mediante los cuales las células aprenden de forma dinámica de esos entornos complejos y utilizan lo aprendido para orientar su comportamiento. De hecho, no es muy distinto de lo que ocurre en nuestro cerebro.

¿Por qué un simposio sobre el tiempo biológico ahora, y por qué aquí?

Jordi: El tiempo biológico es una de las fronteras actuales de la biología, y lo es a varios niveles: desde las escalas temporales cortas de las reacciones bioquímicas y los procesos biofísicos hasta las escalas largas del envejecimiento y la evolución. ¡Y una frontera hay que explorarla! El Collaboratorium es el lugar adecuado para hacerlo, porque contamos con personal investigador que estudia la teoría y los modelos de estos procesos, rodeado de un gran número de especialistas en experimentación. Hacen falta ambos tipos de perfiles científicos y ambas perspectivas.

Eric: Hace poco di el salto de las matemáticas a la biología, y la cuestión del tiempo y el envejecimiento me atrapó desde el principio. La investigación sobre el envejecimiento es un campo bastante reciente dentro de la biología que ahora crece a gran velocidad, impulsado por una cantidad increíble de posibilidades y preguntas apasionantes procedentes de campos muy diversos, como la física, las matemáticas y la filosofía.

Hay mucha mezcla entre disciplinas. Cuando se intentan comprender las distintas escalas del envejecimiento, hace falta entender con precisión qué es lo importante en cada una de ellas. Quienes vienen de la física y las matemáticas aportan perspectivas distintas y complementarias a las de la biología.

Es evidente que Barcelona y España reúnen los ingredientes necesarios para afrontar estos retos: ofrecen uno de los ecosistemas de universidades y centros de investigación más sólidos, en los que se han producido algunos de los descubrimientos más importantes y fundamentales de este campo.

Además, se nota que aquí hay un impulso notable en este ámbito si consideramos el plantel de ponentes locales y la respuesta que hemos tenido. La gente se interesa por este tema desde el punto de vista científico. Hemos agotado las plazas con creces: si vienen todas las personas que se han inscrito, no cabremos en el auditorio.

Las tres sesiones se leen como el recorrido de una vida. ¿Fue algo deliberado?

Eric: Sí, lo hicimos a propósito, pero no concebimos las tres sesiones como bloques independientes. De hecho, al final hemos decidido mezclar un poco el orden de las charlas para favorecer el diálogo entre sesiones.

La primera sesión se centra en el comienzo de la vida y abarca sus unidades fundamentales, como la producción de calor, una perspectiva evolutiva y las primeras etapas del desarrollo embrionario. La segunda se dedica a los ritmos oscilatorios: los ritmos circadianos, la organización de células y tejidos, su función y sus respuestas. Todos ellos siguen patrones oscilatorios muy regulares, que van al compás de la vida. Después llegamos al envejecimiento, que es donde esos ritmos se rompen. ¿Cómo se rompen, por qué se rompen y qué podemos hacer al respecto?

No son compartimentos estancos, porque, desde un punto de vista teórico, los procesos son muy parecidos. A partir de la biología evolutiva podemos aprender mucho sobre cómo envejecen distintos animales, algo que nos ayuda a entender el cáncer en los seres humanos, o sobre cómo se ajusta con precisión la producción de calor en nuestras células para mantener el equilibrio en distintos sistemas.

Los dos sois científicos cuantitativos y tenéis una sala llena de especialistas en experimentación. ¿Qué esperáis de estas personas que no os puedan dar los modelos?

Eric: Antes de nada, hay que corregir la premisa. No es que nos dediquemos a modelizar sin hacer experimentos. A principios del siglo XX, la física pasó de hacer experimentos para ver qué encontraba a desarrollar una teoría sólida y decidir después qué experimentos había que hacer. Creo que la biología está ahora mismo en esa transición. En mi grupo de investigación nos guían las preguntas biológicas; a partir de ellas construimos modelos que nos ayudan a diseñar y decidir cuáles son los experimentos óptimos para abordarlas, y luego los llevamos a cabo en colaboración con especialistas en experimentación. Un aspecto central de este proceso de colaboración es el reto de formular nuestras ideas y resultados en un lenguaje común que facilite la conversación y un avance iterativo. El Collaboratorium es un lugar muy propicio para mantener estas conversaciones.

¿Llegaremos algún día a controlar el tiempo biológico?

Jordi: Depende de la escala. Sin duda, hoy en día hay mucho interés en controlar las escalas temporales biológicas largas en el contexto del envejecimiento, y algunas instituciones y fundaciones se dedican a ese objetivo. En cuanto a los procesos biológicos más rápidos, no tengo claro que el objetivo sea tanto controlarlos como entender de verdad cómo se produce esa dinámica y qué consecuencias tiene.

Entonces, ¿cuál es el verdadero obstáculo?

Jordi: Disponer de datos con resolución temporal. En biología del desarrollo, por ejemplo (un ámbito en el que varios grupos del CRG, el EMBL y la UPF tienen mucha experiencia), es habitual colocar embriones bajo el microscopio y seguirlos a lo largo del tiempo.

Pero, fuera de ese contexto, en biología no es nada habitual contar con mediciones con resolución temporal, sobre todo si se quieren analizar datos de alto rendimiento. Por eso sería muy importante desarrollar tecnologías que proporcionen datos de alto rendimiento con resolución temporal a escala unicelular.

Eric: Estoy de acuerdo con Jordi: nuestra capacidad y nuestras intenciones a la hora de controlar el tiempo biológico dependen de la escala. En el campo del envejecimiento ya hemos encontrado varias vías prometedoras para alterar el curso normal del tiempo. Sin embargo, no lo estamos controlando; al menos, no con mucha precisión. Lo que hemos visto, más bien, es que nuestras células ya poseen mecanismos genéticos o epigenéticos propios para ralentizar o incluso revertir su proceso de envejecimiento. Por ahora, podemos controlar cómo y cuándo activar esos mecanismos, a pesar de que desencadenan una cascada de cambios moleculares que todavía no comprendemos del todo y que puede tener consecuencias imprevistas. Las empresas privadas muestran mucho interés en lograr un mayor control sobre la aplicación de estas estrategias, pero aún tenemos por delante muchas preguntas fundamentales y retos de implementación, que se abordarán en la última charla del simposio.

¿Existe un límite para la rapidez o la precisión con que una célula puede medir el tiempo?

Jordi: Es una pregunta abierta. Los distintos componentes biológicos tienen sus propias escalas temporales características, y todos tienen que funcionar a la vez. El componente más rápido es el que marca el límite. Está claro que esos límites existen, pero cuáles son y con qué rapidez pueden responder estos sistemas sigue siendo una cuestión abierta.

Eric: Es una de las cuestiones que abordará la charla inaugural. Todo es termodinámica. Existe un nivel mínimo de actividad por debajo del cual no puede considerarse, en ningún sentido significativo, que una célula esté viva, y para estar viva tiene que emitir calor, una señal que produce en las células vibraciones que se pueden medir.

¿Hay mucha distancia entre lo que se va a debatir en esta sala y los kits comerciales para medir la edad biológica?

Eric: Las pruebas comerciales de edad biológica se basan en la adquisición de marcas de metilación (modificaciones no genéticas del ADN) que predicen los fenotipos del envejecimiento y la mortalidad: es lo que llamamos relojes epigenéticos. Utilizan algoritmos bien consolidados, que existen desde 2013 y que, podría decirse, se han convertido en el marcador más preciso de la edad biológica. Desde entonces, la investigación sobre relojes epigenéticos ha crecido de forma explosiva, y hoy se cuentan por cientos los relojes epigenéticos distintos, que captan diferentes aspectos del envejecimiento.

En mi propia investigación, y en el trabajo de personas que están hoy aquí, lo que intentamos ahora no es tanto crear una prueba como responder a la siguiente pregunta. La prueba te dice que tu edad biológica es avanzada, pero ¿por qué? ¿Qué está pasando en tu cuerpo que te hace envejecer?

Además, nuestro cuerpo está formado por muchos órganos, y ahora sabemos que distintos órganos pueden envejecer a velocidades diferentes, lo que nos hace susceptibles a enfermedades propias de cada órgano. Pero hay más: cada órgano se compone de muchas células, y no todas tienen por qué envejecer al mismo ritmo, así que estamos empezando a medir la edad epigenética célula a célula. Es uno de los ámbitos en los que está avanzando el campo, y todavía no se comercializa porque no sabemos lo suficiente para interpretar los resultados.

Y aún hay otra vuelta de tuerca. Dentro de una misma célula, nuestro ADN tiene muchas partes, y un equipo de Harvard con el que colaboramos ha descubierto recientemente que distintas partes del ADN, asociadas a programas transcripcionales (o funcionales) diferentes, pueden envejecer a velocidades distintas. Las consecuencias para la medicina personalizada son importantes, porque esto amplía nuestra capacidad de comprender y acotar el factor que está detrás del aparente aumento de la velocidad de envejecimiento de una persona, y permite diseñar intervenciones a medida.

Por ejemplo, si encontramos a una persona en la que la parte del ADN implicada en la capacidad de los glóbulos rojos para transportar oxígeno parece envejecer más deprisa de lo que debería, es probable que esa persona desarrolle una enfermedad cardiovascular antes de lo que marca la tendencia general de la población, y debería someterse a un seguimiento estrecho.

Así que avanzamos en dos direcciones a la vez: hacia las células individuales y hacia las distintas regiones del ADN.
 

EN CATALÀ

Com mesura la vida el temps biològic a diferents escales?

Eric Latorre-Crespo i Jordi Garcia-Ojalvo són els organitzadors científics de Biological Time: From Molecules to Evolution, el simposi celebrat els dies 28 i 29 de setembre de 2026 a l'auditori MareNostrum i acollit pel Barcelona Collaboratorium, el centre de modelització i biologia predictiva del CRG i de l'EMBL Barcelona.

Latorre-Crespo es va formar en matemàtiques pures, però actualment és fellow del Collaboratorium, amb doble afiliació al Centre de Recerca Matemàtica i al CRG. Treballa en el mesurament de l'edat biològica i la detecció precoç de les fases precanceroses. Garcia-Ojalvo és biofísic a la Universitat Pompeu Fabra i estudia la dinàmica dels sistemes vius, des de bacteris fins a humans.

P. En poques paraules, en què consisteix la vostra recerca?

Eric: La nostra societat mesura l'edat de les persones amb el calendari, i aquesta xifra determina moltes coses. Per això certes revisions mèdiques, com el càncer, el cribratge cardiovascular i moltes altres, comencen als 40 o 50 anys. L'edat cronològica és un excel·lent indicador del moment en què ens tornem susceptibles a diferents malalties, així que la medicina l'utilitza com a senyal de partida.

Però només cal mirar una mica més de prop per trobar dues persones de 60 anys, una de les quals sembla envellir molt més ràpid que l'altra. El que intentem esbrinar és si hi ha una millor manera de mesurar l'edat d'algú: en aquest cas, l'edat biològica, una mesura que diu més sobre la seva predisposició a la malaltia.

No es tracta només d'encertar la xifra, sinó de refinar aquests llindars de cribratge i poder vincular aquesta xifra a un mecanisme: aquesta persona envelleix més ràpid perquè aquest procés biològic comença a fallar i, per tant, és més probable que desenvolupi una malaltia específica.

Preguntes similars es poden plantejar des d'una perspectiva evolutiva, comparant espècies. Un gos de 10 anys ja està entrant en l'última etapa de la seva vida, mentre que els humans, a aquesta edat, encara estan en ple desenvolupament. Per què algunes espècies envelleixen més ràpidament que d'altres? Les espècies més longeves fan alguna cosa millor que les menys longeves per evitar les malalties associades a l'envelliment, com el càncer?

Jordi: Estudio els mecanismes i conseqüències dels fenòmens dinàmics en sistemes vius. Utilitzem un enfocament híbrid que combina models matemàtics, observacions experimentals i anàlisi de dades per estudiar fenòmens com les oscil·lacions biològiques (els rellotges circadiaris o el cicle cel·lular, entre d'altres), l'activitat pulsativa (els potencials d'acció de les neurones, per exemple), la presa de decisions cel·lulars (com la diferenciació cel·lular) i la formació de patrons (durant el desenvolupament, per exemple). Aquests són processos no lineals, estocàstics i col·lectius, característiques que cal tenir en compte per arribar a entendre plenament la vida.

Una conseqüència específica de la dinàmica que estem investigant ara mateix és la capacitat de les cèl·lules per processar informació d'un entorn complex (tant intern com extern a la cèl·lula). En particular, ens interessa identificar els mecanismes pels quals les cèl·lules aprenen dinàmicament d'aquests entorns complexos i utilitzen el que han après per guiar el seu comportament. De fet, no és gaire diferent del que passa al nostre cervell.

Per què un simposi sobre el temps biològic ara, i per què aquí?

Jordi: El temps biològic és una de les fronteres actuals de la biologia, i ho és a diversos nivells: des de les escales curtes de temps de les reaccions bioquímiques i els processos biofísics fins a les llargues escales de l'envelliment i l'evolució. I cal explorar una frontera! El Collaboratorium és el lloc adequat per fer-ho, perquè tenim personal investigador que estudia la teoria i els models d'aquests processos, envoltat d'un gran nombre d'especialistes en experimentació. Es necessiten ambdós tipus de perfils científics i ambdues perspectives.

Eric: Recentment vaig fer el salt de les matemàtiques a la biologia, i la qüestió del temps i l'envelliment em va atrapar des del principi. La recerca sobre l'envelliment és un camp força nou dins la biologia que ara creix ràpidament, impulsat per una quantitat increïble de possibilitats i preguntes emocionants de diversos camps, com la física, les matemàtiques i la filosofia.

Hi ha molta barreja entre disciplines. Quan intentes entendre les diferents escales d'envelliment, cal entendre exactament què és important en cadascuna d'elles. Els que provenen de la física i les matemàtiques aporten perspectives diferents i complementàries a les de la biologia.

És evident que Barcelona i Espanya tenen els ingredients necessaris per afrontar aquests reptes: ofereixen un dels ecosistemes més sòlids d'universitats i centres de recerca, on s'han fet alguns dels descobriments més importants i fonamentals en aquest camp.

A més, és evident que aquí hi ha un impuls notable en aquest àmbit si tenim en compte el planter de ponents locals i la resposta que hem tingut. La gent s'interessa per aquest tema des d'un punt de vista científic. Hem més que exhaurit les places: si totes les persones inscrites venen, no cabrem a l'auditori.

Les tres sessions s'interpreten com el recorregut d'una vida. Va ser intencionat?

Eric: Sí, ho vam fer expressament, però no vam pensar en les tres sessions com a blocs separats. De fet, al final vam decidir variar una mica l'ordre de les xerrades per fomentar el diàleg entre sessions.

La primera sessió se centra en l'inici de la vida i cobreix les seves unitats fonamentals, com la producció de calor, una perspectiva evolutiva i les primeres etapes del desenvolupament embrionari. La segona sessió està dedicada als ritmes oscil·latoris: ritmes circadiaris, l'organització de cèl·lules i teixits, la seva funció i les seves respostes. Tots segueixen patrons oscil·latoris molt regulars, que acompanyen la vida. Després arribem a l'envelliment, que és on aquests ritmes es trenquen. Com es trenquen, per què es trenquen i què podem fer-hi?

No són compartiments estancs, perquè, des d'un punt de vista teòric, els processos són molt similars. De la biologia evolutiva podem aprendre molt sobre com envelleixen diferents animals, fet que ens ajuda a entendre el càncer en humans, o com la producció de calor a les nostres cèl·lules s'ajusta amb precisió per mantenir l'equilibri en diferents sistemes.

Tots dos sou científics quantitatius i teniu una sala plena d'especialistes en experimentació. Què espereu d'aquestes persones que no us puguin donar els models?

Eric: Primer de tot, cal corregir la premissa. No és que fem modelatge sense fer experiments. A principis del segle XX, la física va passar de fer experiments per veure què trobava a desenvolupar una teoria sòlida i després decidir quins experiments fer. Crec que la biologia està en aquesta transició ara mateix. Al meu grup de recerca, ens guien preguntes biològiques; a partir d'elles construïm models que ens ajuden a dissenyar i decidir quins són els experiments òptims per abordar-les, i després els duem a terme en col·laboració amb especialistes en experimentació. El centre d'aquest procés col·laboratiu és el repte de formular les nostres idees i resultats en un llenguatge comú que faciliti la conversa i el progrés iteratiu. El Collaboratorium és un lloc molt propici per tenir aquestes converses.

Podrem controlar mai el temps biològic?

Jordi: Depèn de l'escala. Sens dubte, avui dia hi ha molt d'interès a controlar les llargues escales de temps biològiques en el context de l'envelliment, i algunes institucions i fundacions estan dedicades a aquest objectiu. Pel que fa als processos biològics més ràpids, no estic segur que l'objectiu sigui tant controlar-los com entendre realment com es produeix aquesta dinàmica i quines conseqüències té.

Aleshores, quin és el veritable obstacle?

Jordi: Disposar de dades amb resolució temporal. En biologia del desenvolupament, per exemple (un àmbit en què diversos grups del CRG, l'EMBL i la UPF tenen molta experiència), és habitual posar embrions sota el microscopi i seguir-los al llarg del temps.

Però, fora d'aquest context, no és habitual tenir mesuraments de resolució temporal en biologia, especialment si es vol analitzar dades d'alt rendiment. Per això seria molt important desenvolupar tecnologies que proporcionin dades d'alt rendiment amb resolució temporal a escala d'una sola cèl·lula.

Eric: Estic d'acord amb en Jordi: la nostra capacitat i les nostres intencions pel que fa a controlar el temps biològic depenen de l'escala. En el camp de l'envelliment ja hem trobat diverses maneres prometedores d'alterar el curs normal del temps. Tanmateix, no el controlem; almenys, no de manera gaire precisa. El que hem vist, més aviat, és que les nostres cèl·lules ja posseeixen mecanismes genètics o epigenètics propis per alentir o fins i tot revertir el seu procés d'envelliment. De moment, podem controlar com i quan activar aquests mecanismes, tot i que desencadenen una cascada de canvis moleculars que encara no entenem del tot i que poden tenir conseqüències no desitjades. Les empreses privades estan molt interessades a aconseguir un major control sobre la implementació d'aquestes estratègies, però encara tenim moltes qüestions fonamentals i reptes d'implementació per davant, que es tractaran a l'última xerrada del simposi.

Hi ha un límit a la rapidesa o precisió amb què una cèl·lula pot mesurar el temps?

Jordi: És una qüestió oberta. Els diferents components biològics tenen les seves pròpies escales temporals característiques, i tots han de treballar al mateix temps. El component més ràpid és el que marca el límit. És evident que aquests límits existeixen, però què són i com de ràpidament poden respondre aquests sistemes continua essent una qüestió oberta.

Eric: Aquesta és una de les preguntes que abordarà la xerrada inicial. Tot és termodinàmica. Hi ha un nivell mínim d'activitat per sota del qual una cèl·lula no pot ser considerada, en cap sentit significatiu, com a viva, i per estar viva ha d'emetre calor, un senyal que produeix vibracions a les cèl·lules que es poden mesurar.

Hi ha una gran distància entre el que es debatrà en aquesta sala i els kits comercials per mesurar l'edat biològica?

Eric: Les proves comercials d'edat biològica es basen en l'adquisició de marques de metilació (modificacions no genètiques de l'ADN) que prediuen els fenotips de l'envelliment i la mortalitat: això és el que anomenem rellotges epigenètics. Utilitzen algoritmes ben establerts, que existeixen des del 2013 i que probablement s'han convertit en el marcador més precís de l'edat biològica. Des de llavors, la recerca sobre rellotges epigenètics ha crescut de manera explosiva, i avui dia hi ha centenars de rellotges epigenètics diferents, que capturen diferents aspectes de l'envelliment.

En la meva pròpia recerca, i en la feina de les persones que són aquí avui, el que intentem fer ara no és tant crear una prova com respondre la següent pregunta. La prova et diu que la teva edat biològica és avançada, però per què? Què està passant al teu cos que et fa envellir?

A més, els nostres cossos estan formats per molts òrgans, i ara sabem que diferents òrgans poden envellir a ritmes diferents, cosa que ens fa susceptibles a malalties específiques de cada òrgan. Però hi ha més: cada òrgan està format per moltes cèl·lules, i no totes han d'envellir al mateix ritme, així que comencem a mesurar l'edat epigenètica cèl·lula per cèl·lula. És una de les àrees on el camp està avançant, i encara no s'ha comercialitzat perquè no sabem prou per interpretar-ne els resultats.

I hi ha un altre gir més. Dins de la mateixa cèl·lula, el nostre ADN té moltes parts, i un equip de Harvard amb qui col·laborem recentment ha descobert que diferents parts de l'ADN, associades a diferents programes transcripcionals (o funcionals), poden envellir a ritmes diferents. Les implicacions per a la medicina personalitzada són importants, perquè amplia la nostra capacitat d'entendre i acotar el factor darrere de l'augment aparent de la velocitat d'envelliment d'una persona, i ens permet dissenyar intervencions a mida.

Per exemple, si trobem una persona en qui la part de l'ADN implicada en la capacitat dels glòbuls vermells per transportar oxigen sembla envellir més ràpid del que hauria, és probable que desenvolupi malalties cardiovasculars abans que la tendència general de la població i s'hauria de monitorar de prop.

Així que ens movem en dues direccions alhora: cap a les cèl·lules individuals i cap a les diferents regions de l'ADN.