Badanie krwi może ujawnić biologiczny wiek 11 różnych organów i układów ciała, co potencjalnie podkreśla ryzyko choroby w tych obszarach.
„Celem jest kierowanie opieką jednym testem, który pokazuje nie tylko ogólny biologiczny wiek, ale także, które systemy go generują,” mówi Raghav Sehgal z Uniwersytetu Yale. „W ten sposób ludzie mogą otrzymać konkretne zalecenia dotyczące stylu życia lub leczenia oparte na ich unikalnym profilu.”
Aby oszacować długość życia danej osoby lub jej ryzyko złego stanu zdrowia, pomocne jest poznanie ich biologicznego wieku – jak szybko starzeją się ich ciała – w przeciwieństwie do ich wieku chronologicznego, mówi Morgan Levine z Altos Labs w Kalifornii. Aby to ustalić, naukowcy opracowali zegary epigenetyczne, które analizują metylację DNA – proces, w którym DNA dodaje lub usuwa znaczniki chemiczne pomagające włączać i wyłączać różne geny.
Jest to przydatne, ale brakuje precyzji, mówi Levine. Nasze narządy i systemy starzeją się w różnym tempie, zależnie głównie od naszego genetyki i historii medycznej.
„Następuje uświadomienie, że narządy i systemy w ramach jednostki mogą się starzeć inaczej,” mówi Vadim Gladyshev z Uniwersytetu Harvarda, który nie uczestniczył w badaniu. „Niektórzy ludzie mogą być starsi w mózgu, inni w nerkach, a niektórzy w wielu narządach, w porównaniu z resztą ciała.”
Więc Sehgal, Levine i ich koledzy postanowili opracować test metylacji skupiający się na wieku starczym różnych części ciała. Najpierw przeanalizowali testy krwi, historie medyczne i pomiary fizyczne, takie jak siła uścisku, około 7500 osób, których dane zebrano w ramach dwóch programów badawczych: Badania Zdrowia i Emerytury – bazy danych osób w USA powyżej 50. roku życia – oraz Badania Serca Framingham, w ramach którego rodziny w USA dostarczają DNA do badań genomowych.
Następnie naukowcy szukali czytelnych powiązań między biomarkerami krwi a chorobami związanymi z wiekiem związanymi z pięcioma narządami – sercem, płucami, nerkami, wątrobą i mózgiem – oraz sześcioma systemami – odpornościowym, zapalnym, krwionośnym, mięśniowo-szkieletowym, hormonalnym i metabolicznym. Następnie połączyli te wyniki z wzorcami metylacji DNA i przeszkolili model komputerowy w celu rozpoznawania tych wzorców i obliczania biologicznego wieku dla każdego narządu lub systemu, a także dostarczanie ogólnego wieku biologicznego.
Gdy ich model był przeszkolony, badacze przetestowali go na krwi dodatkowych 8125 osób, których dane użyto w czterech innych badaniach. Znaleźli między innymi, że wynik serca ich modelu mógł przewidzieć choroby serca, wynik mózgu korelował z pogorszeniem funkcji poznawczych, a wynik mięśniowo-szkieletowy odzwierciedlał, czy ludzie mieli schorzenia takie jak artretyzm.
Kiedy zostały przetestowane w porównaniu z istniejącymi zegarami epigenetycznymi, wyniki dla konkretnych narządów/systemów były co najmniej tak dokładne, a przeważnie lepsze, według badaczy. „To dość niezwykłe, że mogliśmy wiarygodnie oszacować starzenie się tak wielu systemów tylko przez pomiar jednej rzeczy w teście krwi,” mówi Levine.
Daniel Belsky z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku uważa, że ten zegar reprezentuje „wartościowy” postęp w gerontologii, nauce o starzeniu. „Jest to pierwszy zegar epigenetyczny, który obejmuje jednocześnie wiele systemów w organizmie i zmierza w kierunku idei zrozumiałego pomiaru starzenia biologicznego, który można powiązać z tkankami w organie,” mówi. „To dałoby nam środek, aby pracować wstecznie od sumarycznego pomiaru do miejsca w ciele, gdzie pojawienie się patologii jest najbliższe.”
Jednak ostrzega, że taki podejście może odbiegać od ogólnych celów dziedziny. „Idea gerontologii i obietnica biologii starzenia polegały na tym, że oparłaby nas nad myśleniem o ludziach jako o zbiorze działających niezależnie części, w których próbujemy znaleźć najsłabsze ogniwo i podtrzymać je, aby zapobiec awarii, na myśleniu o organizmie jako całości zintegrowanej,” mówi. „Uważam, że ważne jest, abyśmy nie stracili z oczu tej pierwotnej wizji.”
Badanie nie ma na celu służyć do diagnostyki, ale raczej do oceny ryzyka, mówi Levine. „Wszystkie te testy – takie jak ten w naszym badaniu – mają na celu dostarczenie oszacowań i zapewnienie pewnej wglądu w to, co dzieje się w naszych ciałach,” mówi. „Z biegiem czasu badacze powinni być w stanie opracować jeszcze bardziej wiarygodne i solidne oszacowania procesu starzenia, najprawdopodobniej poprzez uwzględnienie wielu różnych pomiarów, aby uchwycić zróżnicowanie i złożoność procesu starzenia.”
Gladyshev liczy, że badania te mogą prowadzić do spersonalizowanych strategii profilaktycznych chorób. „To główna implikacja tego kierunku badań.” Ale Belsky dodaje, że konieczne są kolejne studia. „Nie jesteśmy jeszcze tam.”
