Ερευνητές ανέπτυξαν βιολογικό «ρολόι» DNA - Πώς αλλάζει τον τρόπο που μετράμε τη γήρανση

Μπορούμε τελικά να σταματήσουμε τη διαδικασία γήρανσης; Έτσι πιστεύουν οι ερευνητές του Νοσοκομείου Brigham and Women’s (BWH) στις ΗΠΑ οι οποίοι ανέπτυξαν ένα βιολογικό «ρολόι» DNA που βελτιώνει τις εκτιμήσεις της βιολογικής ηλικίας και αποκαλύπτει ποιοι παράγοντες επιταχύνουν και ποιοι επιβραδύνουν τη γήρανση, αναφέρουν οι δημιουργοί του στην επιθεώρηση Nature Aging.

Μοντέλο μηχανικής μάθησης

Οι ερευνητές της μελέτης ανέπτυξαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης που μπορεί να διακρίνει μεταξύ γενετικών παραγόντων οι οποίοι είτε επιταχύνουν είτε επιβραδύνουν τη διαδικασία γήρανσης, κάτι που προηγούμενα μοντέλα δεν μπορούσαν να κάνουν.

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.

«Τα προηγούμενα ρολόγια εξέταζαν τη σχέση μεταξύ των μοτίβων μεθυλίωσης και των χαρακτηριστικών που γνωρίζουμε ότι συσχετίζονται με τη γήρανση, αλλά δεν μας έλεγαν ποιοι παράγοντες επιταχύνουν ή επιβραδύνουν τη γήρανση. Δημιουργήσαμε το πρώτο ρολόι που κάνει διάκριση μεταξύ αιτίας και αποτελέσματος», αναφέρει ο Δρ. Βαντίμ Γκλάντισεφ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο Τμήμα Γενετικής στο BWH. «Τα ρολόγια μας διακρίνουν μεταξύ των αλλαγών που επιταχύνουν και αντισταθμίζουν τη γήρανση για να προβλέψουμε τη βιολογική ηλικία και να αξιολογήσουμε την αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων κατά της γήρανσης», εξήγησε.

Οι ερευνητές δοκίμασαν τα μοντέλα τους σε δείγματα αίματος από εθελοντές ηλικίας 18 έως 93 ετών που συμμετείχαν στη μελέτη, προκειμένου να αναπτύξουν έναν ολοκληρωμένο χάρτη των ανθρώπινων CpG θέσεων που επηρεάζουν τη βιολογική γήρανση. Ο χάρτης αυτός μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό βιοδεικτών γήρανσης και την αξιολόγηση του τρόπου με τον οποίο διάφορες παρεμβάσεις θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη μακροζωία. 

Τα ευρήματα αποκάλυψαν ότι το μοντέλο DamAge συσχετίστηκε με αρνητικά αποτελέσματα για την υγεία, όπως θνησιμότητα, ενώ το μοντέλο AdaptAge συσχετίστηκε με τη μακροζωία, υποδεικνύοντας ότι οι αλλαγές στη μεθυλίωση του DNA μπορούν είτε να βλάψουν είτε να προστατεύσουν από τη γήρανση. Μια ενδιαφέρουσα εφαρμογή αυτών των ρολογιών ήταν η αξιολόγηση της βιολογικής ηλικίας των επαναπρογραμματισμένων βλαστοκυττάρων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το DamAge μειώθηκε σε αυτά τα κύτταρα, γεγονός που υποδηλώνει μείωση των βλαβών που σχετίζονται με την ηλικία, ενώ το AdaptAge δεν παρουσίασε κανένα σταθερό πρότυπο.