Hva er din biologiske alder? En ny "aldrende klokke" har svaret

Hvor gammel er du egentlig?

Det virker som et enkelt spørsmål. Det er basert på når du er født. Likevel kjenner vi alle mennesker som virker mye yngre enn deres kronologiske alder. De har strålende hud og hår. De virker skarpere enn alderen tilsier. De er svært aktive med forbløffende energi.

Hvorfor? Studier har gjentatte ganger vist at celler, vev og mennesker har en "biologisk alder" som kanskje tilsvarer hvor gamle de er når det gjelder bursdager. Longevity forskere har tatt til etterretning. Når de ser nærmere på hva som får oss til å eldes, dukker det opp en hovedverdi: en biologisk aldringsklokke – et mål som gjenspeiler kroppens alder uavhengig av årene på jorden.

En av de mest populære aldrende klokkene dykker dypt inn i cellene våre. Når vi blir eldre, legger genomene våre til biter av kjemikalier som endrer genuttrykket deres. Disse markørene, kalt epigenetiske modifikasjoner, festes vanligvis bare av og på som borrelås. Men med alderen legger visse biter av genomet til langt flere biter, som i hovedsak jobber for å stenge genene av.

Med andre ord har cellene våre en epigenetisk alder (EpiAge). Men hva, om noe, betyr klokken for lang levetid?

Møt urmakeren

Dr. Steve Horvath har hatt øye for å forlenge levetiden helt siden han var tenåring. En biomatematiker, han satte øynene på bruk av beregningsmodellering og AI for å "forstå hvordan man kan forlenge livet."

Men for å finne nøkkelen trengte han et fokus. Horvaths idé stammet fra epigenetikk - en kraftig måte kroppene våre kontrollerer DNA-uttrykk uten å endre selve DNA-trådene. Epigenetikk er en ekstremt flytende dans, med flere kjemiske komponenter som fester seg til eller faller av DNA-tråder. Den epigenetiske dansen endres med alderen, selv om noen endringer virker konsekvente over tid. Dette fikk Horvath til å spørre: kan vi bruke disse epigenetiske markørene til å måle en celles alder?

Tilsynelatende er svaret ja. Etter å ha samlet og analysert over 13,000 XNUMX menneskelige prøver, fant Horvath et imponerende målebånd for aldring. Nøkkelen var en type epigenetisk modifikasjon kalt metylering, som har en tendens til å hvile på DNA-flekker kalt CpG-øyer. (Vi trenger alle en sommerferie!)

Teamet hans utviklet en algoritme for biologisk alder - en cellulær biologisk klokke - som imponerte forskere med lang levetid med sin nøyaktighet i hele kroppen. Snarere enn en engangsperiode, ser det ut til at EpiAge fungerer for flere organer og vev, og kan potensielt skinne lys på hvordan aldring skjer.

«Jeg ønsket å utvikle en metode som ville fungere i mange eller de fleste vev. Det var et veldig risikabelt prosjekt, sa Horvath den gang.

Klokkens medianfeil var sølle 3.6 år, noe som betyr at den kunne måle en persons alder innen 43 måneder. Enda mer imponerende, klokken brukte en enkel statistisk modell, som så på en viss type epigenetisk modifikasjon - DNA-metylering - på bare to målsteder på DNA. Alt som skulle til var en spyttprøve. Med mer arbeid fant Horvath enda flere mønstre som reflekterte alderen til visse typer celler, som f.eks nevroner og blodceller. Testen var "utrolig bra," sa Kevin Bryant ved Zymo Research, et bioteknologiselskap i Irvine, California på den tiden.

EpiAge begynte også å se under sløret. "Forskjellen mellom epigenetisk alder som estimert av disse klokkene, og kronologisk alder refereres til som EpiAge-akselerasjon," sa forfatterne. "Epidemiologiske studier har koblet EpiAge-akselerasjon til et bredt utvalg av patologier, helsetilstander, livsstil, mental tilstand og miljøfaktorer, noe som indikerer at epigenetiske klokker inngår i kritiske biologiske prosesser som er involvert i aldring."

Likevel gjensto et grelt spørsmål: hva er det egentlig EpiAge-klokken måler?

Kjennetegnene på aldring

Hvis du har problemer med å knytte epigenetiske modifikasjoner til aldring, føler jeg deg. Hvordan og hvorfor endrer det som egentlig er "kjøleskapsmagneter" for genomet noe?

La meg introdusere deg for aldringshjulet.

Ved å zoome inn på genene våre, blir genomet mer ustabilt - noe som betyr at det er flere sjanser for mutasjoner. Telomerer, beskyttelseshetten på genene, forsvinner. Proteiner begynner å oppføre seg skjevt, noen ganger dannes det til klumper som tetter til cellens avfallshåndteringssystem, noe som potensielt kan føre til Alzheimers og andre nevrodegenerative lidelser. Cellens energifabrikk, mitokondriene, sputter og funksjonsfeil. Celler kan ikke lenger sanse næringsstoffer som flyter rundt. Enda verre, noen celler gir helt opp og blir til eldre "zombieceller" - de dør ikke, men utfører ikke normale funksjoner, i stedet spyr de ut giftige immunkjemikalier.

Saken er at vi ikke vet hvorfor disse forskjellige typene aldringsatferd skjer. Og når vi måler alder, vet vi ikke hvordan aldrende klokker samsvarer med disse kjennetegnene. Det er delvis grunnen til at det er flere aldrende klokker. EpiAge er en. En annen er (tuller ikke) Hud og blod, som "forutsier levetid og er relatert til mange aldersrelaterte forhold."

In en ny studie, publisert i Natur aldring, Horvath og Dr. Ken Raj ved Altos Labs tok et første skritt for å knytte den epigenetiske klokken til kjennetegnene på aldring. Ved å bruke donerte menneskelige celler fra 14 friske mennesker – dyrket i beholdere i laboratoriet – delte teamet cellene inn i fire grupper. En ble slynget med stråling, en annen ble justert for å bli kreft, og en tredje som ble til "zombie" aldrende celler. Den fjerde gruppen ble stående alene uten behandling.

Disse behandlingene gjenspeiler viktige kjennetegn ved aldring, forklarte forfatterne. Stråling i små doser, for eksempel, destabiliserer genomet som etterligner aldring, og cellene ble eldre etter bare to uker. Kreftlignende celler eldes også kraftig på bare noen få dager. Likevel aldret ikke cellene overraskende i henhold til EpiAge, selv når de ble testet i andre celler. "Disse resultatene, oppnådd gjennom undersøkelser med forskjellige primære menneske- og museceller og flere stråledoser og -regimer, viser at epigenetisk aldring ... ikke påvirkes av genomisk ustabilitet indusert av strålingsinduserte DNA-brudd," sa forfatterne.

Med andre ord, hva EpiAge måler - endringer i en celles CpG-epigenom - forutsier ikke nødvendigvis en celles "zombie" alderdomsstatus. På samme måte så ikke klokken ut til å stemme overens med telomerproblemer eller generell genomstabilitet.

Hva stemte? Energi. EpiAge er assosiert med en celles evne til å sanse næringsstoffer - et nøkkelsignal som forteller den å vokse, reprodusere eller svinne. En annen tilknyttet er mitokondrieraktivitet, som genererer kraft til cellen. Til slutt ser det også ut til at EpiAge gjenspeiler mengden stamceller i prøvene, som endrer seg tidlig.

"Observasjonen av at aldring begynner så tidlig i livet er mulig fordi alder nå kan måles basert på cellens biologi i stedet for tiden som går," sa forfatterne. For aldrende klokker "tillater denne målingen avhør av sammenhengen mellom alder og lang levetid."

Mens aldrende klokker i økende grad blir mainstream, er spørsmålet hva hver enkelt måler. "Spenningen etter utviklingen av epigenetiske klokker har vært preget av usikkerhet med hensyn til betydningen av målingene deres."

Denne studien er en av de første som knytter en kraftig aldringsklokke til kjennetegnene på aldring. "Koblingen av epigenetisk aldring til fire av kjennetegnene ved aldring innebærer at disse kjennetegnene også er gjensidig forbundet på dypere nivåer," skrev forfatterne.

Med andre ord, vi har begynt å kikke inn i det som forener de mange årene til aldring. "Fraværet av en sammenheng mellom de andre aldringskjennetegnene og epigenetisk aldring antyder at aldring er en konsekvens av multiparallelle mekanismer," sa forfatterne. Noen kan være på grunn av epigenetiske endringer; andre rett og slett på grunn av slitasje. Ta med galskapens aldrende multivers.

Bilde Credit: Ikoner8_team fra Pixabay

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/05/24/whats-your-biological-age-a-new-aging-clock-has-the-answer/