Epigenetikus teszt

Hány éves vagyok valójában

Fedezze fel valódi életkorát | A teszt információt nyújt biológiai életkoráról.

Minden ember öregedési folyamata egyéni, és számos tényezőtől függ, például étrendtől, testmozgástól, szokásoktól és stresszszinttől. A szabadalmaztatott vizsgálati eljárás a DNS metilációs markereit használja a tényleges, epigenetikus életkor meghatározásához. Miután meghatározták ezt az alapértéket, próbára teheti életmódját. Mivel a DNS-en levő metilációs markerek elvileg reverzibilisek, azaz reverzibilisek.

A korod tehát a saját kezedben van.

Tudományos háttér

Az öregedés mindenkit érintő probléma. Végtére is, ez a folyamat elkerülhetetlen sok élőlény számára, amelyekkel találkozunk – beleértve magunkat is A tudósok évtizedek óta kutatják azokat a mechanizmusokat, amelyek miatt öregedünk. Az öregedés összetett biológiai folyamat, és az emberek időnként felgyorsulhatnak vagy lassabban öregszenek a ténylegesen eltöltött évek számához képest. Ez azt jelenti, hogy biológiai életkoruk eltér a kronológiai életkoruktól. A biológiai életkor kiszámítása nagy érdeklődést mutat a tudósok számára, mert feltárhatja azokat a változásokat, amelyeken a szervezet élete során átesik. Ennek a „rejtett korszámításnak” az egyik megközelítése a genetikai anyagunk, a DNS felhasználása. Ezt a megközelítést néhány évvel ezelőtt dolgozta ki a professzor Steve Horváth javasolta.

Az öregedés egyik legelterjedtebb elmélete a sejtek makromolekuláinak, különösen a fehérjéknek és a nukleinsavaknak a jelentős károsodása. Ennek számos következménye van a sejtekre és az egész testre nézve. A különböző makromolekulák molekuláris károsodása összefügg. A DNS károsodása hibás fehérjékhez vezethet, utóbbi pedig a DNS javulásának károsodásához vezethet, ami megnöveli a DNS hibáinak számát és befolyásolja a gének működését. Az időskor másik tünete a kromoszómák hosszának csökkenése. A közelmúltban újabb jelentős változást figyeltek meg. Azok a fehérjék, amelyek segítik a DNS kromoszómában tartását, az úgynevezett hisztonok, az életkor előrehaladtával is változnak.

Sejtjeink kromoszómái kromatinná szerveződnek. A kromatin lényegében olyan DNS, amely szorosan fehérjetömbök köré tekered, és úgynevezett „gyöngyök egy húron” struktúrát alkotnak. A kromoszómális fehérjék és a DNS közötti molekuláris kapcsolatok kulcsfontosságúak a sejt normális működéséhez. Ha a fehérjék és a DNS nagyon szorosan kötődnek egymáshoz, más fehérjék nem tudják „olvasni” a kromoszóma adott régiójában található információkat. Az ezekben a régiókban található gének elnémulnak, és nem használják fel fehérjék előállítására. Ha a fehérjék és a DNS lazán kötődnek, az információ sokkal könnyebben hozzáférhető. Más fehérjék is odakerülhetnek, és átírhatják a gén egy másolatát egy másik nukleinsavra - RNS-re -, amelyet viszont új fehérjék előállítására használnak fel.

A hisztonok és a DNS közötti kötések erősségét olyan mechanizmusok szabályozzák, amelyeket a tudósok „epigenetikusnak” neveznek – lényegében olyan mechanizmusok, amelyek „a gének felett vannak”. Ezen mechanizmusokon keresztül többféle módon is beavatkozhatunk a kromoszóma szerkezetébe. A sejt által a kromatinban lévő DNS hozzáférhetőségének szabályozására használt egyik stratégiát DNS-metilációnak nevezik. Ez egy olyan folyamat, amelyben egy metilcsoport, a CH3, a DNS egyik bázisához, az úgynevezett citozinhoz kapcsolódik, megjelölve a DNS-régiót. A metilcsoport hozzáadása egy nukleotidhoz az egyik legelterjedtebb epigenetikai jegy.

Nagyon gyakran epigenetikai jeleket adnak a citozinokhoz, amelyek egy másik bázis - guanin - közelében helyezkednek el. Azokat a területeket, ahol sok citozin-guanin pár található, CpG-szigeteknek nevezzük. A CpG-szigetek különösen nagy számban találhatók a DNS promótereknek nevezett területein. A promóterek a fehérjék leszállóhelyei, amelyek elindítják a gének „beolvasását” a gének által kódolt fehérjék előállításához.

Megállapították, hogy bizonyos CpG-szigeteknél a csatolt metilcsoportok száma a szervezet életkorával nő, míg a DNS más területei idővel elveszíthetik a metilációt. Ez a tény rámutatott arra a lehetőségre, hogy a CpG-szigetek metilezése közvetlenül összefügg az életkorral.

E feltételezés alapján Steve Horvath, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem professzora, aki az emberi genetikára és a biostatisztikára szakosodott, úgy döntött, hogy kifejleszt egy epigenetikus korkalkulátort a CpG-szigetek metilációs sebessége alapján.

Számítógépének fejlesztése érdekében Horvath adatsorokat gyűjtött össze, amelyek információkat tartalmaznak a test különböző szöveteiben található sejtek metilációjáról. Az internetes adatbázisokban szabadon hozzáférhető adatokat, valamint a kutatók által rendelkezésére bocsátott speciális adatsorokat egyaránt felhasználta. Összesen 82 teljes információkészlet volt, amely összesen 51 sejttípust tartalmazott. Az elemzés a következő sejtcsoportokat foglalta magában:

Vérsejtek (vörösvértestek és fehérvérsejtek egyaránt)
Az agy különböző területeiről vett sejtek
Az emlőszövet sejtjei
Sejtek az arc belsejéből (ún. Bukkális sejtek)
Sejtek a belből

Porcsejtek
Sejtek a bőr mélyebb rétegeiből (dermális sejtek)
Sejtek a bőr felső rétegéből (epidermisz)
Sejtek a gyomorból
Sejtek a fej és a nyak területéről
Sejtek a szívből
Sejtek a veséből
Májsejtek
A tüdő sejtjei
Sejtek a csontvelőből
Nyálminták
Sejtek a zsírszövetből
Sejtek a méh nyálkahártyájából
Spermiumok
Az ereket alkotó sejtek
Izomszövet

Horvath emellett 20 daganatból és rákos sejtvonalból származó mintát elemzett, hogy összehasonlítsa az egészséges sejtek és a rákos sejtek epigenetikus korát.

A kutató matematikai és statisztikai elemzéssel választotta ki az öregedés által leginkább érintett géneket. Megközelítése lehetővé tette, hogy 353 CpG-t találjon, amelyek az életkorral összhangban változtak. 193 CpG volt metilezettebb az életkor előrehaladtával, míg az idősebb emberek 160 CpG-jének epigenetikai jelölése kevesebb volt, mint fiatalabbaknál. Horvath azt is felfedezte, hogy azok a gének, amelyek az életkor előrehaladtával több metilcsoportot nyertek, a gomba aktivitásának és a kromatin állapotának szabályozásáért felelős polikombos fehérjék által szabályozott gének közelében vannak.

Az újonnan kifejlesztett epigenetikus óra megbízhatónak bizonyult. Az elemzés szerint az új embrió fejlesztési folyamatának kezdetén az órát "nullára" állították. Az új egyén növekedésével az óra is növekedett, és az időrendi életkor (az életévek száma) és az epigenetikus óra alapján számított életkor közötti különbség legfeljebb 3 év volt. Az epigenetikus vagy a DNSm kor előrejelzése a legtöbb szövetre pontos volt, kivéve a mellszövetet, a méh szövetét, az izomszövetet és a bőrsejteket. Ugyanattól a személytől különböző szövetekből nyert DNSm-életkor-számítások eredményei szintén hasonlóak voltak.

További bizonyítékot szolgáltattak a DNSm-életkor számításának pontosságára a progériában szenvedő betegekből nyert sejtek elemzésével - olyan szindrómával, amelyben a betegek gyermekkorukban gyorsan öregszenek. E sejtek epigenetikus kora szignifikánsan magasabb volt, mint a betegek tényleges kora.

Amikor a kutató megvizsgálta a rákos sejteket, először azt találta, hogy a rák epigenetikus kora lényegesen magasabb volt, mint a sejt tényleges kora. Később rájött, hogy hibát követett el a számításaiban. Mint korábban említettük, 20 rákos sejttípust teszteltek. Ezek közül 6 rákos sejttípusnak volt idősebb epigenetikus kora (ami azt jelenti, hogy koruk felgyorsult). Az emlőrák az egyik rák, amelyben ez a gyorsulás bekövetkezik. A másik 14 rák mintáinak epigenetikus kora alacsonyabb volt - fiatalabbnak tűntek a vártnál. Ez különbözött azoktól a kezdeti megállapításoktól, miszerint az összes rákos sejtnek a normálisnál idősebb volt az epigenetikus kora.

A ráksejtekről ismert, hogy DNS -ükben számos hibát hordoznak - úgynevezett mutációkat. Az epigenetikus életkor magasabb volt a mutációkkal szennyezett rákos sejtekben. Az is érdekes volt, hogy a rákos sejtek, amelyek mutációkat mutattak a p53 nevű génben, alacsonyabb epigenetikus korúak voltak, mint azok a sejtek, amelyeknek ebben a génben nem voltak hibák. Ez a gén fontos szerepet játszik mind a normális sejtfejlődésben, mind a rákban, ezért nagyon érdekes, hogy a rákos sejtek epigenetikus korát is befolyásolja.

Számos egyéb érdekes tény volt, amelyet Horvath kutatásai feltártak. Például megállapította, hogy az epigenetikus életkor hasonló pontossággal számítható ki a csimpánzoknál. Ez a tény arra ösztönöz bennünket, hogy higgyük el, hogy a csimpánzok a legszorosabban rokon fajok az emberhez.

Egy másik érdekes felfedezés az úgynevezett őssejtekre vonatkozik. Az őssejtek olyan speciális sejtek, amelyek sorsa meghatározatlan. Környezetüktől függően bármilyen típusú sejtté válhatnak. Az elmúlt években a kutatók megtanulták a szervezetben lévő „professzionális” vagy terminálisan differenciált sejteket differenciálatlan őssejtekké alakítani – ezeket a sejteket indukált pluripotens sejteknek, iPSC-knek nevezik. Horváth azt találta, hogy mind az őssejtek, mind az iPSC-k epigenetikai életkora nulla. Azt is felfedezte, hogy a sejtek epigenetikai életkora növekszik, ha a sejttenyészeteket egy másik, úgynevezett passzázs közegbe visszük át.

A genetikus magyarázatot is javasolt arra, hogy a DNS-metiláció miért kapcsolódik olyan szorosan korunkhoz. Arra a következtetésre jutott, hogy a változó metilációs ráta tükrözi az úgynevezett epigenetikus fenntartó rendszer (EMS) munkáját. Ez a rendszer felelős az epigenetikus markerek helyben tartásáért, mivel a kromoszómákban vannak olyan területek, amelyeket mindig metilezni kell. Az életkor előrehaladtával apró hibák - mutációk - halmozódhatnak fel a sejtek DNS-ében, amelyek károsíthatják az EMS aktivitását.

Steve Horváth A munka kritikus fontosságú a sejtek öregedésének és fejlődésének, valamint a rákbiológiának a jövőbeni tanulmányai szempontjából. Epigenetikus óráját jelenleg számos alkalmazáshoz és kutatási típushoz használják.

Steve Horváth @ tudományos munkája Az emberi szövetek és sejttípusok DNS-metilációs kora

A miénknek Webshop

.