Epigenetische test

Hoe oud ben ik eigenlijk

Ontdek je echte leeftijd | De test geeft u informatie over uw biologische leeftijd.

Het verouderingsproces van elke persoon is individueel en hangt af van verschillende factoren zoals voeding, lichaamsbeweging, gewoonten en stressniveaus. De gepatenteerde testprocedure gebruikt de methylatiemerkers op uw DNA om uw werkelijke, epigenetische leeftijd te bepalen. Zodra deze basiswaarde is bepaald, kunt u uw levensstijl op de proef stellen. Omdat de methylatiemerkers op je DNA in principe omkeerbaar zijn, dus omkeerbaar.

Dus uw leeftijd is in uw eigen handen.

Wetenschappelijke achtergrond

Veroudering is een probleem dat iedereen aangaat. Dit proces is tenslotte onvermijdelijk voor veel organismen die we tegenkomen - inclusief wijzelf. Wetenschappers hebben decennia lang onderzoek gedaan naar de mechanismen die ervoor zorgen dat we ouder worden. Veroudering is een complex biologisch proces en soms kunnen mensen sneller of langzamer verouderen in vergelijking met het werkelijke aantal jaren dat ze hebben geleefd. Dit betekent dat hun biologische leeftijd verschilt van hun chronologische leeftijd. De berekening van de biologische leeftijd is van groot belang voor wetenschappers, omdat het veranderingen kan onthullen die het lichaam in de loop van zijn leven zal doormaken. Een van de benaderingen voor deze "verborgen leeftijdsberekening" is het gebruik van ons genetisch materiaal, het DNA. Deze aanpak is enkele jaren geleden geïntroduceerd door Professor Steve Horvath suggereerde.

Een van de meest populaire theorieën over veroudering is de accumulatie van aanzienlijke schade aan de macromoleculen van cellen, in het bijzonder eiwitten en nucleïnezuren. Dit heeft veel gevolgen voor de cellen en voor het hele lichaam. Moleculaire schade aan verschillende macromoleculen is gekoppeld. Beschadiging van het DNA kan leiden tot defecte eiwitten en deze laatste kan leiden tot een verstoorde reparatie van het DNA, waardoor het aantal defecten in het DNA toeneemt en de werking van de genen wordt aangetast. Een ander symptoom van ouderdom is de afname van de lengte van chromosomen. Een andere belangrijke verandering werd onlangs opgemerkt. De eiwitten die helpen bij het vasthouden van DNA in het chromosoom, histonen genaamd, veranderen ook met de leeftijd.

De chromosomen in onze cellen zijn georganiseerd in chromatine. Chromatine bestaat in wezen uit DNA dat strak is gewikkeld rond eiwitblokken die een zogenaamde "parel aan een touwtje" -structuur vormen. De moleculaire verbindingen tussen de chromosomale eiwitten en het DNA zijn cruciaal voor de normale activiteit van de cel. Wanneer eiwitten en DNA zeer nauw zijn gebonden, kunnen andere eiwitten de informatie in dat specifieke gebied van het chromosoom niet 'lezen'. De genen die zich in deze regio's bevinden, vallen stil en worden niet gebruikt om eiwitten te maken. Wanneer de eiwitten en het DNA losjes zijn gebonden, is de informatie veel toegankelijker. Andere eiwitten kunnen daar landen en een kopie van het gen herschrijven naar een ander nucleïnezuur - RNA - dat op zijn beurt wordt gebruikt om nieuwe eiwitten te maken.

De sterkte van de bindingen tussen histonen en DNA wordt gereguleerd door mechanismen die wetenschappers "epigenetisch" noemen - in feite mechanismen die "boven de genen" staan. Er zijn verschillende manieren om via deze mechanismen in te grijpen in de chromosoomstructuur. Een van de strategieën die de cel gebruikt om de toegankelijkheid van het DNA in chromatine te controleren, wordt DNA-methylatie genoemd. Dit is een proces waarbij een methylgroep, CH3, wordt gehecht aan een van de basen in het DNA, cytosine genaamd, en markeert dat deel van het DNA. De toevoeging van een methylgroep aan een nucleotide is een van de meest voorkomende epigenetische markeringen.

Heel vaak worden epigenetische tags gehecht aan cytosines die dicht bij een andere base zitten - guanine. De gebieden met een overvloed aan cytosine-guanine-paren worden CpG-eilanden genoemd. CpG-eilandjes zijn bijzonder talrijk in DNA-gebieden die promoters worden genoemd. Promotors zijn de landingsplaatsen voor eiwitten die het 'lezen' van genen initiëren om de eiwitten te produceren die door de genen worden gecodeerd.

Het is gebleken dat bij bepaalde CpG-eilanden het aantal aangehechte methylgroepen toeneemt met de leeftijd van het organisme, terwijl andere delen van het DNA na verloop van tijd methylering kunnen verliezen. Dit feit heeft gewezen op de mogelijkheid dat methylering van CpG-eilandjes rechtstreeks verband houdt met de leeftijd.

Op basis van deze aanname besloot Steve Horvath, een professor aan de Universiteit van Californië, Los Angeles die gespecialiseerd is in menselijke genetica en biostatistiek, een epigenetische leeftijdscalculator te ontwikkelen op basis van de methyleringssnelheid van CpG-eilandjes.

Om zijn computer te ontwikkelen, verzamelde Horvath een reeks datasets met informatie over methylering in cellen uit verschillende weefsels in het lichaam. Hij gebruikte zowel de vrij beschikbare data in de internetdatabases als speciale datasets die hem door onderzoekers ter beschikking werden gesteld. In totaal waren er 82 complete sets informatie, die in totaal 51 celtypen omvatten. De analyse omvatte de volgende groepen cellen:

Cellen van het bloed (zowel rode bloedcellen als witte bloedcellen)
Cellen uit verschillende delen van de hersenen
Cellen van borstweefsel
Cellen van de binnenkant van de wang (buccale cellen genoemd)
Cellen uit de darm

Kraakbeencellen
Cellen uit de diepere lagen van de huid (huidcellen)
Cellen uit de bovenste huidlaag (epidermis)
Cellen uit de maag
Cellen uit het hoofd- en nekgebied
Cellen uit het hart
Cellen uit de nier
Levercellen
Cellen van de longen
Cellen uit het beenmerg
Speekselmonsters
Cellen uit vetweefsel
Cellen uit het slijmvlies van de baarmoeder
Zaadcellen
Cellen waaruit bloedvaten bestaan
Spierweefsel

Horvath analyseerde ook 20 monsters van tumoren en kankercellijnen om de epigenetische leeftijd van gezonde cellen en cellen die kanker waren te vergelijken.

De onderzoeker gebruikte wiskundige en statistische analyse om de genen te selecteren die het meest werden beïnvloed door veroudering. Door zijn aanpak kon hij 353 CpG's vinden die consequent veranderden met de leeftijd. Er waren 193 CpG's die met toenemende leeftijd meer gemethyleerd waren, terwijl 160 CpG's bij ouderen minder epigenetische markeringen hadden dan bij jongere mensen. Horvath ontdekte ook dat de genen die met de leeftijd meer methylgroepen kregen, bijna genen waren die worden gecontroleerd door polycomb-eiwitten, die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van genactiviteit en de toestand van chromatine.

De nieuw ontwikkelde epigenetische klok bleek betrouwbaar te zijn. Volgens de analyse stond de klok aan het begin van het ontwikkelingsproces van een nieuw embryo op "nul". Naarmate het nieuwe individu groeide, groeide ook de klok, en het verschil tussen de chronologische leeftijd (het aantal jaren dat de persoon leefde) en de leeftijd berekend op basis van de epigenetische klok was niet meer dan 3 jaar. Epigenetische of DNAm-leeftijdsvoorspellingen waren nauwkeurig voor de meeste weefsels behalve borstweefsel, weefsels uit de baarmoeder, spierweefsel en huidcellen. De resultaten van de DNAm-leeftijdsberekeningen verkregen uit verschillende weefsels van dezelfde persoon waren ook vergelijkbaar.

Verder bewijs voor de nauwkeurigheid van de DNAm-leeftijdsberekening werd geleverd door cellen te analyseren die waren verkregen van patiënten met progeria - een syndroom waarbij patiënten snel verouderen in de kindertijd. De epigenetische leeftijd van deze cellen was significant hoger dan de werkelijke leeftijd van de patiënten.

Toen de onderzoeker de kankercellen onderzocht, ontdekte hij voor het eerst dat de epigenetische leeftijd van kanker significant hoger was dan de werkelijke leeftijd van de cel. Later ontdekte hij dat hij een fout had gemaakt in zijn berekeningen. Zoals eerder vermeld, werden 20 kankerceltypes getest. Daarvan hadden 6 kankerceltypen een oudere epigenetische leeftijd (wat betekent dat hun leeftijd is versneld). Borstkanker is een van de kankersoorten waarbij deze versnelling optreedt. De monsters van de andere 14 kankers hadden een lagere epigenetische leeftijd - ze zagen er jonger uit dan verwacht. Dit was anders dan de aanvankelijke verklaringen dat alle kankercellen een ouder dan normale epigenetische leeftijd hadden.

Van kankercellen is bekend dat ze verschillende defecten in hun DNA hebben - mutaties genaamd. Bij kankercellen die besmet waren met mutaties, was de epigenetische leeftijd hoger. Het was ook interessant dat kankercellen met mutaties in het gen genaamd p53 een lagere epigenetische leeftijd hadden dan cellen die geen defecten in dit gen hadden. Dit gen speelt een belangrijke rol bij zowel normale celontwikkeling als kanker, dus het is erg interessant dat het ook de epigenetische leeftijd van een kankercel beïnvloedt.

Er waren een aantal andere interessante feiten die het onderzoek van Horvath onthulde. Hij ontdekte bijvoorbeeld dat de epigenetische leeftijd bij chimpansees met dezelfde nauwkeurigheid kan worden berekend. Dit feit moedigt ons aan om te geloven dat chimpansees de meest verwante soort zijn voor mensen.

Een andere interessante bevinding betreft de zogenaamde stamcellen. Stamcellen zijn speciale cellen waarvan het lot onbepaald is. Ze kunnen mogelijk elk type cel worden, afhankelijk van hun omgeving. In de afgelopen jaren hebben onderzoekers geleerd hoe ze "professionele" of terminaal gedifferentieerde cellen in het lichaam kunnen omzetten in ongedifferentieerde stamcellen - deze cellen worden geïnduceerde pluripotente cellen, iPSC's, genoemd. Horvath ontdekte dat zowel stamcellen als iPSC's een epigenetische leeftijd van nul hebben. Hij heeft ook ontdekt dat de epigenetische leeftijd van cellen toeneemt wanneer de celculturen worden overgebracht naar een ander medium, de zogenaamde passage.

De geneticus heeft ook een verklaring voorgesteld waarom DNA-methylatie zo nauw verbonden is met onze leeftijd. Hij concludeerde dat de veranderende methyleringssnelheden het werk weerspiegelden van wat bekend staat als het epigenetisch onderhoudssysteem (EMS). Dit systeem is verantwoordelijk voor het op hun plaats houden van de epigenetische markeringen, aangezien er gebieden in de chromosomen zijn die altijd gemethyleerd moeten zijn. Met de leeftijd kunnen kleine fouten - mutaties - zich ophopen in het DNA van de cellen, die de activiteit van het EMS kunnen aantasten.

Steve Horvaths Werk is van cruciaal belang voor toekomstige studies van celveroudering en ontwikkeling, evenals kankerbiologie. Zijn epigenetische klok wordt momenteel gebruikt voor tal van toepassingen en soorten onderzoek.

Het wetenschappelijke werk van Steve Horvath @ DNA-methylatieleeftijd van menselijke weefsels en celtypen

Naar onze Shop

.