Test epigenetic

Câți ani am cu adevărat

Descoperă-ți vârsta reală | Testul vă oferă informații despre vârsta biologică.

Procesul de îmbătrânire al fiecărei persoane este individual și depinde de diverși factori, cum ar fi dieta, exercițiile fizice, obiceiurile și nivelurile de stres. Procedura de testare brevetată folosește markerii de metilare de pe ADN-ul dvs. pentru a determina vârsta epigenetică reală. Odată ce această valoare de bază a fost determinată, vă puteți pune stilul de viață la încercare. Deoarece markerii de metilare de pe ADN-ul dvs. sunt în principiu reversibili, adică reversibili.

Așa că vârsta ta este în mâinile tale.

Context științific

Îmbătrânirea este o problemă care afectează toată lumea. La urma urmei, acest proces este inevitabil pentru multe organisme pe care le întâlnim - inclusiv noi înșine Oamenii de știință cercetează de zeci de ani mecanismele care ne fac să îmbătrânim. Îmbătrânirea este un proces biologic complex și uneori oamenii pot îmbătrâni într-un ritm accelerat sau încetinit în comparație cu numărul real de ani pe care i-au trăit. Aceasta înseamnă că vârsta lor biologică este diferită de cea cronologică. Calcularea vârstei biologice prezintă un mare interes pentru oamenii de știință, deoarece poate dezvălui schimbările pe care le suferă organismul de-a lungul vieții. Una dintre abordările acestui „calcul vârstei ascunse” este folosirea materialului nostru genetic, ADN-ul. Această abordare a fost dezvoltată în urmă cu câțiva ani de către profesor Steve Horvath sugerat.

Una dintre cele mai populare teorii ale îmbătrânirii este acumularea de daune semnificative la macromoleculele celulelor, în special proteinele și acizii nucleici. Acest lucru are multe consecințe pentru celule și pentru întregul corp. Deteriorarea moleculară a diferitelor macromolecule este legată. Deteriorarea ADN-ului poate duce la proteine ​​defecte, iar acestea din urmă pot duce la repararea afectată a ADN-ului, ceea ce crește numărul de erori în ADN și afectează funcționarea genelor. Un alt simptom al bătrâneții este scăderea lungimii cromozomilor. O altă schimbare semnificativă a fost observată recent. Proteinele care ajută la menținerea ADN-ului în cromozom, numite histone, se schimbă și ele odată cu vârsta.

Cromozomii din celulele noastre sunt organizați în cromatină. Cromatina este în esență ADN înfășurat strâns în jurul blocurilor de proteine, formând ceea ce este cunoscut sub numele de structură „mărgele pe un șir”. Conexiunile moleculare dintre proteinele cromozomiale și ADN sunt cruciale pentru activitatea normală a celulei. Când proteinele și ADN-ul sunt foarte strâns legate între ele, alte proteine ​​nu pot „citi” informațiile din acea regiune specială a cromozomului. Genele situate în aceste regiuni devin tăcute și nu sunt folosite pentru a produce proteine. Atunci când proteinele și ADN-ul sunt legate lejer, informațiile sunt mult mai accesibile. Alte proteine ​​pot ajunge acolo și transcrie o copie a genei unui alt acid nucleic - ARN - care, la rândul său, este folosit pentru a produce noi proteine.

Puterea legăturilor dintre histone și ADN este reglată de mecanisme pe care oamenii de știință le numesc „epigenetice” – în esență mecanisme care sunt „de deasupra genelor”. Există mai multe moduri de a interveni în structura cromozomală prin aceste mecanisme. Una dintre strategiile pe care le folosește celula pentru a controla accesibilitatea ADN-ului în cromatină se numește metilarea ADN-ului. Acesta este un proces în care o grupare metil, CH3, este atașată la una dintre bazele din ADN, numită citozină, marcând acea regiune a ADN-ului. Adăugarea unei grupări metil la o nucleotidă este una dintre cele mai răspândite semne epigenetice.

Foarte des, mărcile epigenetice sunt adăugate la citozinele care sunt situate lângă o altă bază - guanina. Zonele care au o abundență de perechi citozină-guanină sunt numite insule CpG. Insulele CpG sunt deosebit de numeroase în zonele ADN numite promotori. Promotorii sunt locurile de aterizare pentru proteine ​​care inițiază „citirea” genelor pentru a produce proteinele codificate de gene.

S-a constatat că, cu anumite insule CpG, numărul grupărilor metil atașate crește odată cu vârsta organismului, în timp ce alte zone ale ADN-ului pot pierde metilarea în timp. Acest fapt a subliniat posibilitatea ca metilarea insulelor CpG să fie direct legată de vârstă.

Pe baza acestei presupuneri, Steve Horvath, profesor la Universitatea din California, Los Angeles, specializat în genetică umană și biostatistică, a decis să dezvolte un calculator de vârstă epigenetică bazat pe rata de metilare a insulelor CpG.

Pentru a-și dezvolta computerul, Horvath a colectat o serie de seturi de date care conțin informații despre metilarea în celule din diferite țesuturi din corp. El a folosit atât datele disponibile gratuit în bazele de date de pe Internet, cât și seturile de date speciale puse la dispoziția sa de către cercetători. În total au existat 82 de seturi complete de informații, care cuprindeau un total de 51 de tipuri de celule. Analiza a inclus următoarele grupuri de celule:

Celulele sângelui (atât celulele roșii din sânge, cât și celulele albe din sânge)
Celule prelevate din diferite zone ale creierului
Celulele țesutului mamar
Celule din interiorul obrazului (numite celule bucale)
Celulele din intestin

Celulele cartilajului
Celule din straturile mai profunde ale pielii (celule dermice)
Celule din stratul superior al pielii (epidermă)
Celulele din stomac
Celulele din zona capului și gâtului
Celulele din inimă
Celulele de la rinichi
Celulele hepatice
Celulele plămânilor
Celulele din măduva osoasă
Probele de salivă
Celulele din țesutul adipos
Celulele din mucoasa uterului
Spermatozoizii
Celulele care formează vasele de sânge
Tesut muscular

Horvath a analizat, de asemenea, 20 de probe din tumori și linii celulare canceroase pentru a compara vârsta epigenetică a celulelor sănătoase și a celulelor canceroase.

Cercetătorul a folosit analize matematice și statistice pentru a selecta genele care au fost cel mai afectate de îmbătrânire. Abordarea sa i-a permis să găsească 353 CpG-uri care s-au schimbat în mod constant odată cu vârsta. Au existat 193 CpG care au fost mai mult metilate odată cu creșterea vârstei, în timp ce 160 CpG la persoanele în vârstă au avut mai puține marcaje epigenetice decât la persoanele mai tinere. Horvath a descoperit, de asemenea, că genele care au dobândit mai multe grupuri metil cu vârsta erau aproape de gene controlate de proteine ​​policomb, care sunt responsabile pentru reglarea activității genelor și starea cromatinei.

Ceasul epigenetic nou dezvoltat s-a dovedit a fi fiabil. Conform analizei, ceasul a fost setat la „zero” la începutul procesului de dezvoltare a unui nou embrion. Pe măsură ce noul individ a crescut, a crescut și ceasul, iar diferența dintre vârsta cronologică (numărul de ani în care a trăit persoana) și vârsta calculată din ceasul epigenetic nu a fost mai mare de 3 ani. Previziunile epigenetice sau ale vârstei ADNm au fost exacte pentru majoritatea țesuturilor, cu excepția țesutului mamar, a țesuturilor din uter, țesut muscular și celule ale pielii. Rezultatele calculelor vârstei DNAm obținute din diferite țesuturi de la aceeași persoană au fost, de asemenea, similare.

Alte dovezi ale acurateței calculului vârstei ADNm au fost furnizate prin analiza celulelor obținute de la pacienții cu progeria - un sindrom în care pacienții îmbătrânesc rapid în copilărie. Vârsta epigenetică a acestor celule a fost semnificativ mai mare decât vârsta reală a pacienților.

Când cercetătorul a examinat celulele canceroase, a constatat mai întâi că vârsta epigenetică a cancerului era semnificativ mai mare decât vârsta reală a celulei. Ulterior a descoperit că a făcut o greșeală în calculele sale. După cum sa menționat anterior, au fost testate 20 de tipuri de celule canceroase. Dintre acestea, 6 tipuri de celule canceroase aveau o vârstă epigenetică mai veche (ceea ce înseamnă că vârsta lor s-a accelerat). Cancerul de sân este unul dintre cancerele în care apare această accelerare. Probele din celelalte 14 tipuri de cancer au avut o vârstă epigenetică mai mică - păreau mai tinere decât se aștepta. Acest lucru a fost diferit de declarațiile inițiale conform cărora toate celulele canceroase aveau o vârstă epigenetică mai veche decât cea normală.

Se știe că celulele canceroase găzduiesc mai multe defecte ale ADN-ului lor - numite mutații. La celulele canceroase contaminate cu mutații, vârsta epigenetică a fost mai mare. De asemenea, a fost interesant faptul că celulele canceroase care aveau mutații în gena numită p53 aveau o vârstă epigenetică mai mică decât celulele care nu aveau defecte în această genă. Această genă joacă un rol important atât în ​​dezvoltarea normală a celulelor, cât și în cancer, deci este foarte interesant că afectează și vârsta epigenetică a unei celule canceroase.

Au existat o serie de alte fapte interesante pe care cercetările lui Horvath le-au dezvăluit. De exemplu, el a descoperit că vârsta epigenetică poate fi calculată cu o acuratețe similară la cimpanzei. Acest fapt ne încurajează să credem că cimpanzeii sunt speciile cele mai înrudite cu oamenii.

O altă descoperire interesantă se referă la așa-numitele celule stem. Celulele stem sunt celule speciale a căror soartă este nedeterminată. Pot deveni orice tip de celulă, în funcție de mediul lor. În ultimii ani, cercetătorii au învățat să transforme celulele „profesionale” sau diferențiate terminal din organism în celule stem nediferențiate – aceste celule sunt numite celule pluripotente induse, iPSC. Horvath a descoperit că atât celulele stem, cât și iPSC-urile au o vârstă epigenetică de zero. El a mai descoperit că vârsta epigenetică a celulelor crește atunci când culturile celulare sunt transferate într-un mediu diferit, numit trecere.

Geneticianul a sugerat, de asemenea, o explicație a motivului pentru care metilarea ADN-ului este atât de strâns legată de epoca noastră. El a concluzionat că ratele de metilare în schimbare reflectă activitatea a ceea ce este cunoscut sub numele de sistemul de întreținere epigenetică (EMS). Acest sistem este responsabil pentru menținerea marcajelor epigenetice la locul lor, deoarece există zone în cromozomi care ar trebui întotdeauna metilate. Cu vârsta, mici erori - mutații - se pot acumula în ADN-ul celulelor, ceea ce poate afecta activitatea EMS.

Steve Horvaths Munca este esențială pentru studiile viitoare privind îmbătrânirea și dezvoltarea celulelor, precum și biologia cancerului. Ceasul său epigenetic este utilizat în prezent pentru numeroase aplicații și tipuri de cercetare.

Lucrarea științifică a lui Steve Horvath @ Vârsta de metilare a ADN-ului a țesuturilor umane și a tipurilor de celule

Pentru a noastră Magazin

.