Νέο βιολογικό ρολόι «αλλάζει τον τρόπο που μετράμε τη γήρανση»

Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι βιολογική ηλικία του ανθρώπινου οργανισμού συχνά διαφέρει από τη χρονολογική ηλικία.

Τώρα, μια σειρά από νέα «βιολογικά ρολόγια» που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ βελτιώνουν τις εκτιμήσεις της βιολογικής ηλικίας και αποκαλύπτουν ποιοι παράγοντες επιταχύνουν και ποιοι επιβραδύνουν τη γήρανση, αναφέρουν οι δημιουργεί του στην επιθεώρηση Nature Aging.

Τα νέα εργαλεία εξετάζουν τους λεγόμενους επιγενετικούς παράγοντες, χημικές τροποποιήσεις του DNA που αυξάνουν ή μειώνουν την έκφραση (λειτουργία) συγκεκριμένων γονιδίων.

«Η γήρανση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία και ακόμη δεν γνωρίζουμε ποιες παρεμβάσεις λειτουργούν πραγματικά»

Οι τροποποιήσεις αυτές αφορούν ομάδες μεθυλίου που συνδέονται σε συγκεκριμένες θέσεις του γονιδιώματος.

Τα μοτίβα μεθυλίωσης του DNA εξαρτώνται από περιβαλλοντικούς και γενετικούς παράγοντες, ωστόσο προηγούμενα «ρολόγια» που είχαν αναπτυχθεί για τη μέτρηση της βιολογικής ηλικίας δεν μπορούσαν να διακρίνουν τους επιγενετικούς παράγοντες που προκαλούν γήρανση από αυτούς που απλά σχετίζονται με τη διαδικασία της γήρανσης.

Συχνά μάλιστα δεν μπορούσαν να ξεχωρίσουν επιγενετικές τροποποιήσεις που επιταχύνουν τη γήρανση από αυτές που τις επιβραδύνουν.

«Δημιουργήσαμε το πρώτο ρολόι που διακρίνει την αιτία από το αποτέλεσμα» λέει σε δελτίο Τύπου ο Βαντίμ Γκλάντισεβ, επικεφαλής της μελέτης στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο Brigham and Women του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ.

«Τα ρολόγια μας ξεχωρίζουν των αλλαγών που επιταχύνουν και επιβραδύνουν τη γήρανση για να προβλέψουμε τη βιολογική ηλικία και να αξιολογήσουμε την αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων κατά της γήρανσης» πρόσθεσε.

Η ανακοίνωση του νοσοκομείου έχει τίτλο «Νέα επιγενετικά ρολόγια αλλάζουν τον τρόπο που μετράμε την ηλικία».

Μοντέλα μηχανικής μάθησης

Για την ανάπτυξη αυτών των ρολογιών, οι ερευνητές εξέτασαν πάνω από 20.000 θέσεις σε όλο το γονιδίωμα και τις συνέδεσαν τες με οκτώ παραμέτρους που σχετίζονται με τη γήρανση, όπως η διάρκεια ζωής, η ηλικία εμφάνισης των πρώτων σοβαρών προβλημάτων υγείας και το εισόδημα.

Με βάση τα δεδομένα αυτά δημιουργήθηκαν τρία επιμέρους μοντέλα. Το γενικό μοντέλο CausAge που προβλέπει τη βιολογική ηλικία με βάσει τους επιγενετικούς παράγοντες, το DamAge που εξετάζει μόνο τις βλαβερές τροποποιήσεις και το AdaptAge που καλύπτει μόνο τις ωφέλιμες.

Οι ερευνητές δοκίμασαν τα μοντέλα τους σε δείγματα αίματος από εθελοντές ηλικίας 18 έως 93 ετών που συμμετείχαν σε επιδημιολογική μελέτη στην Υγεία.

Μια ενδιαφέρουσα εφαρμογή αυτών των ρολογιών ήταν η αξιολόγηση της βιολογικής ηλικίας επαναπρογραμματισμένων βλαστοκυττάρων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το DamAge μειώθηκε σε αυτά τα κύτταρα, γεγονός που υποδηλώνει μείωση των βλαβών που σχετίζονται με την ηλικία.

Η ομάδα διερεύνησε επίσης την απόδοση των ρολογιών σε βιολογικά δείγματα ασθενών με χρόνιες παθήσεις και βλάβες που προκαλούνται από τον τρόπο ζωής, διαπιστώνοντας ότι το DamAge αυξήθηκε με τις βλάβες που σχετίζονται με την ηλικία, ενώ το AdaptAge μειώθηκε, αποτυπώνοντας προστατευτικές προσαρμογές κατά της γήρανσης.

«Η γήρανση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία και ακόμη δεν γνωρίζουμε ποιες παρεμβάσεις λειτουργούν πραγματικά», σημειώνει ο Γκλάντισεβ.

«Τα ευρήματα μας επιτρέπουν να ποσοτικοποιήσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια τη βιολογική ηλικία και να αξιολογήσουμε την ικανότητα των νέων παρεμβάσεων γήρανσης να αυξήσουν τις πιθανότητες μακροζωίας», καταλήγει ο ερευνητής.