Wiek jest znacznie większy niż liczba urodzin. Na przykład stres, sen czy dieta mają ogromny wpływ na to, jak zużywają się nasze narządy. Wpływ tych czynników może sprawić, że starzejemy się szybciej lub wolniej niż osoby urodzone tego samego dnia. Oznacza to, że nasz wiek biologiczny może bardzo różnić się od naszego wieku chronologicznego.

Wiek biologiczny a wiek chronologiczny

Naukowcy sugerują, że wiek biologiczny lepiej odzwierciedla zdrowie fizyczne, a nawet śmiertelność niż wiek metrykalny. Ale kalkulacja nie jest taka prosta. W ciągu ostatnich 10 lat naukowcy opracowali tak zwane zegary biologiczne, znane również jako zegary starzenia, które wykorzystują biomarkery w organizmie do określania naszego wieku biologicznego.

Główną ideą stojącą za tymi zegarami biologicznymi jest to, że mogą w zasadzie pokazać, jak bardzo nasze narządy się psują. W ten sposób przewidują, ile zdrowych lat dana osoba jeszcze będzie miała. Jednak wśród setek metod starzenia się zegara, które opracowano w ciągu ostatniej dekady, istnieje duże zróżnicowanie dokładności. A badacze wciąż zmagają się z ważnym pytaniem: co to znaczy być biologicznie młodym?

znaki chemiczne

Większość zegarów biologicznych szacuje biologiczny wiek osoby na podstawie wzorców znaczników epigenetycznych zwanych grupami metylowymi, które w DNA wpływają na ekspresję genów. Wzór tej metylacji w tysiącach miejsc w DNA wydaje się zmieniać wraz z wiekiem, chociaż przyczyna tego nie jest jasna.

Niektóre zegary biologiczne obiecują przewidywanie wieku poprzez szacowanie wieku ciała danej osoby, podczas gdy inne działają jak prędkościomierz, aby śledzić tempo starzenia się. Zegary starzenia zostały opracowane dla określonych narządów ciała i dla różnych gatunków zwierząt.

Zwolennicy tej technologii już próbują ją wykorzystać, aby udowodnić, że przeciwdziałanie starzeniu się może biologicznie odmłodzić ludzi. Ale są też krytyki: nie ma wystarczającej wiedzy, aby wysuwać takie twierdzenia.

Na ścieżce życia

Pierwszy zegar starzenia epigenetycznego został opracowany w 2011 roku, kiedy Steve Horvath z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zgłosił się na ochotnika do udziału w badaniach ze swoim identycznym bratem bliźniakiem Marcusem. W badaniu poszukiwano markerów epigenetycznych w próbkach śliny, które mogłyby wyjaśnić orientację seksualną. (Steve Straight, Marcus Gay).

Jako biostatystyk, Horvath zaproponował, że przeanalizuje wyniki – ostatecznie nie znajdując żadnego związku z orientacją seksualną. Ale jednocześnie szukał również powiązań między wiekiem ludzi a markerami epigenetycznymi. „Spadłem z krzesła, ponieważ sygnał procesu starzenia był silny” – mówi.

Odkrył, że wzorce metylacji mogą przewidywać wiek osoby w latach – chociaż szacunki różnią się dla wieku chronologicznego osób średnio o około pięć lat.

pomiar wieku

Od tego czasu Horvath pracuje nad zegarami biologicznymi. W 2013 roku opracował zegarek Horvath nazwany jego imieniem, wciąż jeden z najpopularniejszych starzejących się zegarków, który nazywa „zegarkiem krzyżowym”, ponieważ może oszacować długość życia prawie każdego organu w ciele. Horvath zbudował swój system, korzystając z danych metylacji z 8000 próbek pobranych z 51 typów tkanek i komórek. Korzystając z tych danych, wytrenował algorytm, który mógł przewidzieć wiek chronologiczny danej osoby na podstawie próbki komórek. Inne grupy opracowały podobne technologie, których dziś są setki. Jednak Horvath szacuje, że mniej niż 10 z nich jest wykorzystywanych w badaniach na ludziach — przede wszystkim do oceny, jak dieta, styl życia lub suplementy wpływają na starzenie się.

Co więc mogą nam powiedzieć te wszystkie stare zegary? To zależy. Większość zegarów biologicznych jest zaprojektowana tak, aby przewidywać wiek chronologiczny próbki. Ale Morgan Levine z Yale University School of Medicine w New Haven w stanie Connecticut zauważa: „Nie o to chodzi. Możemy po prostu zapytać kogoś w jego wieku”. W 2018 roku Levine, Horvath i ich koledzy opracowali zegar biologiczny oparty na dziewięciu biomarkerach — w tym poziomie glukozy we krwi i białych krwinkach, a także wieku danej osoby w latach.

Następnie wykorzystali dane zebrane w ramach innego badania tysięcy osób w Stanach Zjednoczonych, które były obserwowane przez lata. Powstały zegar dobowy, nazwany „DNAm PhenoAge”, mówi Levine, szacuje wiek biologiczny lepiej niż inne systemy, które opierają się wyłącznie na wieku chronologicznym.

Zwiększa się ryzyko śmierci

Według zegarka wydłużenie „pozornego” życia o rok wiąże się z 9-procentowym wzrostem ryzyka śmierci, niezależnie od przyczyny, a także ze zwiększonym ryzykiem zgonu z powodu raka, cukrzycy lub chorób serca. Jeśli twój wiek biologiczny jest wyższy niż twój wiek metrykalny, oczekuje się, że będziesz się starzeć szybciej niż przeciętnie, mówi Levine. Ale niekoniecznie tak jest, komentuje Danielle Belsky z Mailman School of Public Health na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. Według niego istnieje wiele powodów, dla których wiek biologiczny przekracza wiek człowieka.

Belsky i współpracownicy opracowali narzędzie do dokładniejszego pomiaru tempa biologicznego starzenia się. W tym celu prześledzili stan zdrowia 954 ochotników w czterech grupach wiekowych od połowy lat 20. do 40. roku życia. Naukowcy przyjrzeli się biomarkerom, które mają wskazywać, jak dobrze działają różne narządy, a także innym wskaźnikom związanym z ogólnym stanem zdrowia. Następnie opracowali genetyczny „prędkościomierz”, aby przewidzieć, jak te wartości będą się zmieniać w czasie.

Inny powszechny zegar biologiczny został opracowany przez Horvatha i współpracowników, zwany GrimAge, w odniesieniu do Grim Reaper. Horvath twierdzi, że oferuje najlepszą jak dotąd jakość przewidywania śmiertelności. Nałożył go na próbki swojej krwi. Powiedział, że jego wyniki zgadzały się z jego wiekiem chronologicznym dwa lata temu, ale kiedy wykonał kolejny test około sześć miesięcy temu, jego GrimAge był o cztery lata starszy niż jego wiek. Nie oznacza to, że Horvath powinien odjąć cztery lata od swojego wieku. „Nie można tego odnieść bezpośrednio do oczekiwanej długości życia” – mówi. Uważa jednak, że wynik oznacza, że ​​starzeje się szybciej niż powinien – chociaż wciąż nie wie, dlaczego.

Zegary z szumem w tle

Inni ludzie odkryli poprzez zmiany w swoich wynikach, że proces starzenia się spowalnia, zwykle po rozpoczęciu przyjmowania suplementu. Jednak w wielu przypadkach zmianę można wytłumaczyć faktem, że wiele zegarów starzenia epigenetycznego jest podatnych na zakłócenia i są podatne na przypadkowe błędy, które zniekształcają ich wyniki.

Problem polega na tym, że gdziekolwiek w ciele grupy metylowe są przyłączone do DNA, z czasem niewiele się zmienia. Te subtelne zmiany mogą być wzmacniane przez błędy. To duży problem, mówi Levine. Wyniki mogą się różnić o dziesięciolecia.

Aby rozwiązać ten problem, „rozbierają” i porównują istniejące stare zegary. Mają nadzieję dowiedzieć się, co faktycznie mierzą różne systemy – i jak można opracować lepsze metody w przyszłości. Levine i współpracownicy pracowali nad wyeliminowaniem sygnałów zakłócających i szumu tła. Zespół chce również zrozumieć, co mówią nam stare zegary. Co tak naprawdę oznacza niższy wiek biologiczny? Jak tę wiedzę wykorzystać w praktyce?

Brakuje dokładności

Chociaż starzenie się godzin może być dobrym wskaźnikiem ogólnego stanu zdrowia, w większości przypadków nie jest wystarczająco dokładne, aby polegać na ocenie ryzyka. „Myślę, że nie osiągnęli jeszcze swojego pełnego potencjału”, mówi Levine.

Ta możliwość może leżeć w klinicznych testach zdrowia, mówi Horvath, gdzie starzejące się zegary mogą być używane w połączeniu z pomiarem ciśnienia krwi i cholesterolu, aby pomóc ludziom zrozumieć ich kondycję i zdrowie lub czy jest bardziej podatne na rozwój choroby. „Zegary epigenetyczne nigdy nie zastąpią objawów klinicznych, ale zegary mogą je uzupełniać” – mówi. „Myślę, że za pięć lat będziemy mieć bardzo cenne systemy oparte na krwi. [klinisch] To może być użyte.”

Tymczasem zdrowa dieta, zaprzestanie palenia i odpowiednia aktywność fizyczna pozostają najlepszymi sposobami na zażegnanie skutków starzenia. Nie trzeba godzin, aby się zestarzeć, aby pokazać, że te strategie mogą pomóc nam zachować zdrowie.

(licencjat)