Mennyi a biológiai életkorod? Egy új „öregedő óra” választ ad a PlatoBlockchain adatintelligenciára. Függőleges keresés. Ai.

Mennyi a biológiai életkorod? Egy új „öregedő óra” megvan a válasz

Időbélyeg: 24. május 2022. 10:00
óra öregedési élettartama

Tényleg, hány éves vagy?

Egyszerű kérdésnek tűnik. Azon alapul, hogy mikor születtél. Mégis mindannyian ismerünk olyan embereket, akik sokkal fiatalabbnak tűnnek kronológiai koruknál. Ragyogó bőrük és hajuk van. Élesebbnek tűnnek, mint azt a koruk sugallná. Nagyon aktívak, elképesztő energiával.

Miért? Tanulmányok ismételten kimutatták, hogy a sejteknek, szöveteknek és az embereknek van egy „biológiai életkoruk”, amely születésnapjukat tekintve megfelel, vagy nem. Hosszú élet tudomásul vették a tudósok. Miközben azt vizsgálják, mitől öregszünk, egy fő mérőszám bukkan fel: a biológiai öregedési óra – egy olyan mérték, amely tükrözi a test életkorát, függetlenül attól, hogy hány évet töltöttünk a Földön.

Az egyik legnépszerűbb öregedő óra mélyen a sejtjeinkbe merül. Ahogy öregszünk, genomjaink olyan vegyi anyagokkal gazdagodnak, amelyek megváltoztatják génexpressziójukat. Ezek a markerek, amelyeket epigenetikai módosításoknak neveznek, általában csak fel- és leragadnak, mint a tépőzár. De az életkor előrehaladtával a genom bizonyos részei sokkal több darabot adnak hozzá, ami lényegében a gének kikapcsolására szolgál.

Más szavakkal, sejtjeinknek epigenetikai koruk van (EpiAge). De mit jelent az óra a hosszú élettartam szempontjából?

Ismerje meg az Órakészítőt

Dr. Steve Horváth tinédzser kora óta foglalkozott az élettartam meghosszabbításával. Biomatematikusként a számítási modellezés és a mesterséges intelligencia használatára fektette a szemét, hogy „megérteni, hogyan lehet meghosszabbítani az életet."

De ahhoz, hogy megtalálja a kulcsot, összpontosítania kellett. Horváth ötlete az epigenetikából fakadt – ez egy olyan hatékony módszer, amellyel testünk szabályozza a DNS-expressziót anélkül, hogy magukat a DNS-szálakat megváltoztatná. Az epigenetika egy rendkívül gördülékeny tánc, amelyben több kémiai komponens reteszelődik a DNS-szálon vagy esik le róla. Az epigenetikus tánc az életkorral változik, bár néhány változás idővel konzisztensnek tűnik. Ez arra késztette Horváthot, hogy megkérdezze: felhasználhatjuk-e ezeket az epigenetikai markereket a sejt korának mérésére?

Úgy tűnik, a válasz igen. Több mint 13,000 XNUMX emberi minta összegyűjtése és elemzése után Horváth egy lenyűgöző mérőszalagot talált az öregedés mérésére. A kulcs a metilációnak nevezett epigenetikai módosulás volt, amely a CpG-szigeteknek nevezett DNS-foltokon nyugszik. (Mindannyiunknak szüksége van egy nyári szünetre!)

Csapata kifejlesztett egy algoritmust a biológiai életkorhoz – egy sejtbiológiai órát –, amely az egész testben lenyűgözte a hosszú élettartam kutatóit. Úgy tűnik, hogy az EpiAge nem egyszeri, hanem több szervre és szövetre is bevált, és potenciálisan rávilágít arra, hogyan történik az öregedés.

„Olyan módszert akartam kidolgozni, amely sok vagy a legtöbb szövetben működik. Nagyon kockázatos projekt volt” – mondta akkor Horváth.

Az óra medián hibája csekély 3.6 év volt, ami azt jelenti, hogy 43 hónapon belül meg tudta mérni az ember életkorát. Még lenyűgözőbb, hogy az óra egy egyszerű statisztikai modellt használt, amely egy bizonyos típusú epigenetikai módosulást – a DNS-metilációt – vizsgálta a DNS mindössze két célhelyén. Csak nyálminta kellett hozzá. Több munkával Horváth még több olyan mintát talált, amelyek bizonyos típusú sejtek korát tükrözték, mint pl neuronok és vérsejtek. A teszt „elképesztően jó volt” – mondta Kevin Bryant, a Zymo Research, a kaliforniai irvine-i biotechnológiai vállalattól. akkor.

Az EpiAge is a fátyol alá kezdett nézni. "Az ezen órák által becsült epigenetikus kor és a kronológiai kor közötti eltérést EpiAge-gyorsulásnak nevezik" - mondták a szerzők. „Epidemiológiai tanulmányok összefüggésbe hozták az EpiAge felgyorsulását számos patológiával, egészségi állapottal, életmóddal, mentális állapottal és környezeti tényezőkkel, jelezve, hogy az epigenetikus órák olyan kritikus biológiai folyamatokhoz kapcsolódnak, amelyek szerepet játszanak az öregedésben.”

Mégis egy kirívó kérdés maradt: mit is mér pontosan az EpiAge óra?

Az öregedés jegyei

Ha problémái vannak az epigenetikai módosulások öregedéssel való összekapcsolásával, úgy érzem. Hogyan és miért változtatnak bármit is azok, amelyek lényegében a genom „hűtőmágnesei”?

Hadd mutassam be az öregedés kerekét.

Ha ráközelítünk a génjeinkre, a genom instabilabbá válik – ami azt jelenti, hogy nagyobb az esély a mutációkra. A telomerek, a gének védősapkája, elpusztulnak. A fehérjék váratlanul kezdenek viselkedni, néha csomókká alakulnak, amelyek eltömítik a sejt hulladékelvezető rendszerét, ami potenciálisan Alzheimer-kór és egyéb neurodegeneratív rendellenességek. A sejt energiagyára, a mitokondriumok porlasztások és meghibásodások. A sejtek már nem érzékelik a körülöttük lebegő tápanyagokat. Még ennél is rosszabb, hogy egyes sejtek teljesen feladják és elöregedő „zombisejtekké” alakulnak – nem pusztulnak el, de nem látják el a normális funkciókat, ehelyett mérgező immunkémiai anyagokat lövellnek ki.

A helyzet az, hogy nem tudjuk, miért fordulnak elő ezek a különböző típusú öregedési viselkedések. Az életkor mérése során pedig nem tudjuk, hogy az öregedő órák hogyan felelnek meg ezeknek a jellemzőknek. Részben ezért van több öregedő óra. Az EpiAge az egyik. A másik (nem viccelek) Bőr és vér, amely „megjósolja az élettartamot, és számos életkorral összefüggő körülményre vonatkozik”.

In egy új tanulmány, kiadva A természet öregedése, Horváth és Dr. Ken Raj az Altos Labsnál megtették az első lépést az epigenetikus óra és az öregedés jellemzőinek összekapcsolása felé. 14 egészséges ember adományozott emberi sejtjeit felhasználva – amelyeket a laboratóriumban konténerekben termesztettek – a csapat négy csoportra osztotta a sejteket. Az egyiket sugárzással kezelték, a másikat rákossá alakították, a harmadikat pedig „zombi” öregedő sejtekké változtatták. A negyedik csoport egyedül maradt kezelés nélkül.

Ezek a kezelések az öregedés főbb jellemzőit tükrözik, magyarázták a szerzők. A kis dózisú sugárzás például destabilizálja az öregedést utánzó genomot, és a sejtek már csak két hét alatt öregszenek. A rákszerű sejtek is erősen öregedtek néhány nap alatt. Mégis meglepő módon a sejtek nem öregedtek az EpiAge szerint, még akkor sem, ha más sejtekben tesztelték. "Ezek az eredmények, amelyeket különböző primer emberi és egérsejtekkel, valamint többszörös sugárdózisokkal és kezelési rendekkel végzett vizsgálatok során kaptak, azt mutatják, hogy az epigenetikai öregedést nem befolyásolja a sugárzás által kiváltott DNS-törések által kiváltott genomiális instabilitás" - mondták a szerzők.

Más szóval, amit az EpiAge mér – a sejt CpG epigenomjában bekövetkezett változások –, nem feltétlenül jelzi előre a sejt „zombi” öregedési állapotát. Hasonlóképpen, úgy tűnt, hogy az óra nem felel meg a telomer problémáknak vagy az általános genom stabilitásának.

Mi jött össze? Energia. Ezt lebontva az EpiAge a sejt tápanyag-érzékelési képességéhez kapcsolódik – ez egy kulcsfontosságú jel, amely arra utasítja, hogy növekedjen, szaporodjon vagy zsugorodik. Egy másik társ a mitokondriumok aktivitása, amely energiát termel a sejt számára. Végül úgy tűnik, hogy az EpiAge tükrözi a mintákban lévő őssejtek mennyiségét is, amely korán változik.

"Az a megfigyelés, hogy az öregedés ilyen korán kezdődik, azért lehetséges, mert az életkort ma már a sejt biológiája alapján lehet mérni, nem pedig az idő múlásával" - mondták a szerzők. Az öregedő órák esetében „ez a mérés lehetővé teszi az életkor és a hosszú élettartam közötti kapcsolat lekérdezését”.

Miközben az öregedő órák egyre inkább általánossá válnak, a kérdés az, hogy pontosan mit mérnek. "Az epigenetikus órák fejlődését követő izgalom a méréseik jelentésével kapcsolatos bizonytalansággal járt."

Ez a tanulmány az elsők között, amely összekapcsolja az erős öregedési órát az öregedés jellemzőivel. "Az epigenetikus öregedés és az öregedés négy jellemzője közötti kapcsolat azt jelenti, hogy ezek a jellemzők mélyebb szinteken is összefüggenek egymással" - írták a szerzők.

Más szóval, elkezdtük kikukucskálni, mi egyesíti az öregedés sokféle erét. "A többi öregedési jellemző és az epigenetikus öregedés közötti kapcsolat hiánya arra utal, hogy az öregedés több párhuzamos mechanizmus következménye" - mondták a szerzők. Egyes esetekben epigenetikai változások okozhatják; mások egyszerűen a kopás miatt. Hozd elő az őrület öregedő multiverzumát.

Kép: Icons8_team ból ből pixabay

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub