Νέο ρολόι DNA είναι πιθανόν να αλλάξει το πώς μετράμε τη γήρανση

Μπορεί ο άνθρωπος να σταματήσει τη διαδικασία γήρανσης; Ερευνητές του Brigham and Women’s Hospital (BWH) το ελπίζουν, μετά την ανάπτυξη ρολογιού DNA που ενδεχομένως μπορεί να ξεκλειδώσει τα μυστικά της γήρανσης.

Tα νέα επιγενετικά ρολόγια μπορούν με μεγαλύτερη ακρίβεια να προβλέψουν τη βιολογική γήρανση και την αποτελεσματικότητα των ρολογιών αντιγήρανσης.

Η μελέτη παρουσιάζει μοντέλο μηχανικής μάθησης που είναι ικανό να κάνει διαχωρισμό μεταξύ γενετικών παραγόντων που είτε επιταχύνουν είτε επιβραδύνουν τη διαδικασία γήρανσης.

Η έρευνα αφορά την έννοια της μεθυλίωσης DNA που συνδέεται στενά με τη γήρανση, με ορισμένες περιοχές του DNA, τις CpG, να επηρεάζουν ιδιαίτερα.

Τα καινούργια επιγενετικά ρολόγια CausAge, DamAge, και AdaptAge, έχουν σχεδιαστεί να αναλύσουν ποιες αλλαγές μεθυλίωσης συνδέονται απλώς με τη γήρανση και ποιες άμεσα την προκαλούν.

Ο Dr. Vadim Gladyshev, δήλωσε ότι η ερευνητική ομάδα δημιούργησε το πρώτο ρολόι που ξεχωρίζει την αιτία και το αποτέλεσμα.

Τα ρολόγια κάνουν διαχωρισμό μεταξύ αλλαγών που επιταχύνουν και επιβραδύνουν τη γήρανση για να προβλέψουν τη βιολογική ηλικία.

Για την ανάπτυξη των ρολογιών ερευνητές χρησιμοποίησαν EWMR σε 20.000 περιοχές CpG του γονιδιώματος συσχετίζοντάς τα με 8 χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη γήρανση, όπως διάρκεια ζωής, διάρκεια υγείας και δείκτη ευθραυστότητας.

Η τεχνική τους επέτρεψε να δείξουν αιτιατή σχέση μεταξύ δομής DNA και εμφανών χαρακτηριστικών γήρανσης.

Οι ερευνητές δοκίμασαν τα μοντέλα τους σε δείγματα αίματος της “Generation Scotland Cohort,” που περιλαμβάνει ανθρώπους 18 έως 93 ετών για την ανάπτυξη χάρτη των περιοχών CpG στον άνθρωποι οι οποίες επηρεάζουν τη βιολογική γήρανση. Ο χάρτης μπορεί τώρα να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό βιοδεικτών γήρανσης και την αξιολόγηση του πώς διάφορες παρεμβάσεις θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη μακροζωία.

Περαιτέρω επικύρωση των ρολογιών έγινε με στοιχεία της Framingham Heart Study και της Normative Aging Study. Tα ευρήματα έδειξαν ότι το μοντέλο DamAge συσχετιζόταν με αρνητικά αποτελέσματα στην υγεία όπως θνησιμότητα, ενώ το AdaptAge συνδεόταν με μακροζωία δείχνοντας ότι αλλαγές στη μεθυλίωση DNA είτε βλάπτουν είτε προστατεύουν από τη γήρανση.

Ενδιαφέρουσα εφαρμογή των ρολογιών ήταν στην αξιολόγηση της ηλικίας των αναπρογραμματιζόμενων βλαστικών κυττάρων. Οι ερευνητές είδαν ότι το DamAge μειωνόταν σε αυτά τα κύτταρα υποδεικνύοντας μείωση της βλάβης λόγω ηλικίας, ενώ το AdaptAge δεν είχε σταθερό μοτίβο.

Οι ερευνητές επίσης εξέτασαν την απόδοση των ρολογιών σε βιολογικά δείγματα ανθρώπων με χρόνιες νόσους και βλάβη λόγω τρόπου ζωής και διαπίστωσαν ότι το DamAge αυξανόταν με βλάβη λόγω γήρατος, ενώ το AdaptAge μειωνόταν, αιχμαλωτίζοντας προστατευτικές προσαρμογές έναντι της γήρανσης.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα ευρήματα αποτελούν εξέλιξη στην έρευνα της γήρανσης και επιτρέπουν πιο ακριβή ποσοτικοποίησης της βιολογικής ηλικίας και αξιολόγηση της ικανότητας νέων παρεμβάσεων στη γήρανση.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Aging.

Πηγές:
Nature Aging.