Epigenetický test

Koľko mám naozaj rokov

Objavte svoj skutočný vek | Test vám poskytne informácie o vašom biologickom veku.

Proces starnutia každého človeka je individuálny a závisí od rôznych faktorov, ako sú strava, pohyb, návyky a úroveň stresu. Patentovaný testovací postup používa na určenie vášho skutočného epigenetického veku metylačné značky na vašej DNA. Po stanovení tejto základnej hodnoty môžete vyskúšať svoj životný štýl. Pretože metylačné markery na vašej DNA sú v zásade reverzibilné, to znamená reverzibilné.

Máte teda kontrolu nad svojím vekom.

Vedecké pozadie

Starnutie je problém, ktorý sa týka každého. Koniec koncov, tento proces je nevyhnutný pre mnohé organizmy, s ktorými sa stretávame – vrátane nás samotných Vedci už desaťročia skúmajú mechanizmy, ktoré spôsobujú, že starneme. Starnutie je zložitý biologický proces a niekedy ľudia môžu starnúť zrýchleným alebo spomaleným tempom v porovnaní so skutočným počtom rokov, ktoré prežili. To znamená, že ich biologický vek je odlišný od ich chronologického veku. Výpočet biologického veku vedcov veľmi zaujíma, pretože dokáže odhaliť zmeny, ktorými telo prechádza počas svojho života. Jedným z prístupov k tomuto „výpočtu skrytého veku“ je použitie nášho genetického materiálu, DNA. Tento prístup vyvinul pred niekoľkými rokmi profesor Steve Horvath navrhol.

Jednou z najrozšírenejších teórií starnutia je akumulácia významného poškodenia makromolekúl buniek, najmä proteínov a nukleových kyselín. To má rôzne následky pre bunky a pre celé telo. Molekulárne poškodenie rôznych makromolekúl je spojené. Poškodenie DNA môže viesť k chybným proteínom a tieto môžu viesť k zhoršenej oprave DNA, čo zvyšuje počet chýb v DNA a ovplyvňuje fungovanie génov. Ďalším príznakom staroby je zníženie dĺžky chromozómov. Nedávno bola zaznamenaná ďalšia významná zmena. Proteíny, ktoré pomáhajú udržiavať DNA v chromozóme, nazývané históny, sa tiež menia s vekom.

Chromozómy v našich bunkách sú organizované do chromatínu. Chromatín je v podstate DNA pevne obalená okolo blokov proteínov a vytvára štruktúru, ktorá je známa ako „guľôčky na šnúrke“. Molekulárne spojenia medzi chromozomálnymi proteínmi a DNA sú kľúčové pre normálnu činnosť bunky. Keď sú proteíny a DNA veľmi pevne spojené, iné proteíny nedokážu „čítať“ informácie v tejto konkrétnej oblasti chromozómu. Gény nachádzajúce sa v týchto oblastiach umlčú a nepoužívajú sa na tvorbu proteínov. Keď sú proteíny a DNA voľne spojené, informácie sú oveľa dostupnejšie. Iné proteíny tam môžu skončiť a prepísať kópiu génu na inú nukleovú kyselinu – RNA – ktorá sa zase použije na produkciu nových proteínov.

Sila väzieb medzi histónmi a DNA je regulovaná mechanizmami, ktoré vedci nazývajú „epigenetické“ – v podstate mechanizmy, ktoré sú „nad génmi“. Existuje niekoľko spôsobov, ako zasiahnuť do štruktúry chromozómov prostredníctvom týchto mechanizmov. Jedna zo stratégií, ktoré bunka používa na kontrolu dostupnosti DNA v chromatíne, sa nazýva metylácia DNA. Ide o proces, pri ktorom je metylová skupina, CH3, pripojená k jednej z báz v DNA, nazývanej cytozín, čím sa označuje táto oblasť DNA. Pridanie metylovej skupiny k nukleotidu je jedným z najrozšírenejších epigenetických znakov.

Veľmi často sa epigenetické značky pridávajú k cytozínom, ktoré sa nachádzajú v blízkosti inej bázy – guanínu. Oblasti, ktoré majú množstvo párov cytozín-guanín, sa nazývajú ostrovy CpG. CpG ostrovy sú obzvlášť početné v oblastiach DNA nazývaných promótory. Promótory sú miesta pristátia proteínov, ktoré iniciujú „čítanie“ génov na produkciu proteínov kódovaných génmi.

Zistilo sa, že s určitými ostrovmi CpG počet pripojených metylových skupín stúpa s vekom organizmu, zatiaľ čo iné oblasti DNA môžu časom stratiť metyláciu. Táto skutočnosť poukázala na možnosť, že metylácia ostrovčekov CpG priamo súvisí s vekom.

Na základe tohto predpokladu sa Steve Horvath, profesor na Kalifornskej univerzite v Los Angeles, ktorý sa špecializuje na ľudskú genetiku a biostatistiku, rozhodol vyvinúť kalkulačku epigenetického veku založenú na miere metylácie ostrovčekov CpG.

Horvath pri vývoji svojho počítača zhromaždil sériu súborov údajov obsahujúcich informácie o metylácii v bunkách z rôznych tkanív v tele. Použil ako voľne dostupné údaje v internetových databázach, tak aj špeciálne súbory údajov, ktoré mu poskytli vedci. Celkovo bolo 82 úplných súborov informácií, ktoré obsahovali celkom 51 typov buniek. Analýza zahrnovala nasledujúce skupiny buniek:

Bunky krvi (červené krvinky aj biele krvinky)
Bunky odobraté z rôznych oblastí mozgu
Bunky prsného tkaniva
Bunky z vnútornej strany líca (nazývané bukálne bunky)
Bunky z čreva

Bunky chrupavky
Bunky z hlbších vrstiev kože (dermálne bunky)
Bunky z hornej vrstvy kože (epidermis)
Bunky zo žalúdka
Bunky z oblasti hlavy a krku
Bunky zo srdca
Bunky z obličky
Pečeňové bunky
Bunky pľúc
Bunky z kostnej drene
Vzorky slín
Bunky z tukového tkaniva
Bunky z výstelky maternice
Spermiové bunky
Bunky, ktoré tvoria krvné cievy
Svalové tkanivo

Horvath tiež analyzoval 20 vzoriek z nádorov a rakovinových bunkových línií na porovnanie epigenetického veku zdravých buniek a buniek, ktoré boli rakovinové.

Vedec pomocou matematickej a štatistickej analýzy vybral gény, ktoré sú najviac ovplyvnené starnutím. Jeho prístup mu umožnil nájsť 353 CpG, ktoré sa s vekom konzistentne menili. Existuje 193 CpG, ktoré boli s pribúdajúcim vekom viac metylované, zatiaľ čo 160 CpG u starších ľudí malo menej epigenetických znakov ako u mladších ľudí. Horvath tiež zistil, že gény, ktoré s vekom získavali viac metylových skupín, boli blízke génom kontrolovaným polykombovými proteínmi, ktoré sú zodpovedné za reguláciu génovej aktivity a stavu chromatínu.

Novo vyvinuté epigenetické hodiny sa ukázali ako spoľahlivé. Podľa analýzy boli hodiny na začiatku procesu vývoja nového embrya nastavené na „nulu“. S pribúdaním nových jedincov rástli aj hodiny a rozdiel medzi chronologickým vekom (počet rokov, ktoré osoba prežila) a vekom vypočítaným z epigenetických hodín nebol väčší ako 3 roky. Predpovede epigenetického alebo DNAm veku boli presné pre väčšinu tkanív okrem prsného, ​​tkanív z maternice, svalového tkaniva a kožných buniek. Výsledky výpočtov veku DNAm získané z rôznych tkanív od tej istej osoby boli tiež podobné.

Ďalšie dôkazy o presnosti výpočtu veku DNAm boli poskytnuté analýzou buniek získaných od pacientov s progeriou - syndrómom, pri ktorom pacienti v detstve rýchlo starnú. Epigenetický vek týchto buniek bol významne vyšší ako skutočný vek pacientov.

Keď výskumník skúmal rakovinové bunky, najskôr zistil, že epigenetický vek rakoviny bol výrazne vyšší ako skutočný vek bunky. Neskôr zistil, že vo výpočtoch urobil chybu. Ako už bolo spomenuté, testovalo sa 20 typov rakovinových buniek. Spomedzi nich malo 6 typov rakovinových buniek starší epigenetický vek (čo znamená, že sa ich vek zrýchlil). Rakovina prsníka je jedným z druhov rakoviny, pri ktorej k tomuto zrýchleniu dochádza. Vzorky z ďalších 14 druhov rakoviny mali nižší epigenetický vek - vyzerali mladšie, ako sa očakávalo. To sa líšilo od pôvodných tvrdení, že všetky rakovinové bunky mali starší ako normálny epigenetický vek.

Je známe, že rakovinové bunky majú v DNA niekoľko mutácií, ktoré sa nazývajú mutácie. Epigenetický vek bol vyšší v rakovinových bunkách kontaminovaných mutáciami. Bolo tiež zaujímavé, že rakovinové bunky, ktoré mali mutácie v géne nazývanom p53, mali nižší epigenetický vek ako bunky, ktoré nemali žiadne chyby v tomto géne. Tento gén hrá dôležitú úlohu tak pri normálnom vývoji buniek, ako aj pri rakovine, takže je veľmi zaujímavé, že ovplyvňuje aj epigenetický vek rakovinovej bunky.

Horvathov výskum odhalil množstvo ďalších zaujímavých faktov. Zistil napríklad, že epigenetický vek možno u šimpanzov vypočítať s podobnou presnosťou. Táto skutočnosť posilňuje našu vieru v to, že šimpanzy sú najviac príbuznými druhmi ľudí.

Ďalšie zaujímavé zistenie sa týka takzvaných kmeňových buniek. Kmeňové bunky sú špeciálne bunky, ktorých osud nie je určený. Môžu sa potenciálne stať akýmkoľvek typom bunky v závislosti od prostredia. V posledných rokoch sa vedci naučili premieňať „profesionálne“ alebo terminálne diferencované bunky v tele na nediferencované kmeňové bunky – tieto bunky sa nazývajú indukované pluripotentné bunky, iPSC. Horvath zistil, že kmeňové bunky aj iPSC majú epigenetický vek nula. Zistil tiež, že epigenetický vek buniek sa zvyšuje, keď sa bunkové kultúry prenesú do iného média, nazývaného pasáž.

Genetik tiež navrhol vysvetlenie, prečo je metylácia DNA tak úzko spojená s našim vekom. Dospel k záveru, že meniace sa rýchlosti metylácie odrážajú prácu takzvaného systému epigenetickej údržby (EMS). Tento systém je zodpovedný za udržiavanie epigenetických markerov na mieste, pretože v chromozómoch sú oblasti, ktoré by mali byť vždy metylované. S vekom sa v DNA buniek môžu hromadiť malé chyby - mutácie, ktoré môžu narušiť činnosť EMS.

Steve Horvaths Práca je rozhodujúca pre budúce štúdie starnutia a vývoja buniek, ako aj pre biológiu rakoviny. Jeho epigenetické hodiny sa v súčasnosti používajú na množstvo aplikácií a typov výskumu.

Vedecká práca Steva Horvatha @ Vek metylácie DNA ľudských tkanív a typov buniek

Našim Obchod

.