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Le rôle des horloges épigénétiques dans la recherche sur le vieillissement

Les horloges épigénétiques mesurent l'âge biologique et évaluent l'efficacité des interventions de santé.

Daniel S Borrus, R. Sehgal, J. F. Armstrong, J. Kasamoto, J. Gonzalez, A. T. Higgins-Chen

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Les gens essaient de trouver des moyens d'aider les humains à vivre en meilleure santé plus longtemps. Parmi les méthodes étudiées, il y a les changements dans l'alimentation, la prise de suppléments et l'utilisation de médicaments. L'idée, c'est de cibler les raisons biologiques du vieillissement et d'essayer de ralentir ou de réduire les problèmes qui viennent avec l'âge. Idéalement, ces changements commenceraient bien avant que des problèmes visibles apparaissent. Cependant, tester ces idées dans des essais cliniques peut être compliqué et coûteux. Les chercheurs suggèrent d'utiliser des biomarqueurs de vieillissement, qui peuvent mesurer l'Âge biologique sur des périodes plus courtes, pour voir l'efficacité de ces Interventions.

Qu'est-ce que les Horloges épigénétiques ?

Une façon de mesurer le vieillissement, c'est grâce à ce qu'on appelle les horloges épigénétiques. Ces horloges regardent les changements d'ADN, en se concentrant sur certains points appelés CpGs. Elles sont devenues populaires ces dix dernières années parce qu'elles peuvent prédire l'âge biologique d'une personne juste avec un simple échantillon de sang. Les premières versions de ces horloges se concentraient sur l'estimation de l'Âge chronologique basé sur des motifs d'ADN. Les versions plus récentes visent à prédire les risques de santé et la vitesse de vieillissement, comme PhenoAge et GrimAge. Il y a aussi un modèle plus récent appelé DunedinPoAm38, qui observe les changements dans le temps de l'âge biologique.

Comment peut-on utiliser ces horloges ?

Les horloges épigénétiques peuvent être super utiles dans les essais cliniques. Elles peuvent aider les chercheurs à voir comment l'âge biologique change avant et après qu'une personne subisse une intervention, comme un nouveau régime ou un programme d'exercice. Certaines études ont déjà utilisé ces horloges pour vérifier les effets de l'alimentation, de l'exercice, et des suppléments sur le vieillissement. Cependant, il y a quelques défis dans l'utilisation de ces horloges pour des études à long terme.

Fiabilité des mesures

Un soucis, c'est la fiabilité. Des recherches ont montré que les résultats peuvent varier beaucoup, même quand on teste la même personne plusieurs fois. Cette fluctuation peut venir de problèmes techniques ou d'autres facteurs. Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont développé des versions améliorées des horloges qui réduisent le bruit dans les mesures en utilisant un plus grand nombre de points pour analyser les motifs liés à l'âge.

Choisir la bonne horloge

Avec plusieurs horloges épigénétiques disponibles, un défi pour les chercheurs est de décider quelle horloge utiliser pour une étude. Si plusieurs horloges sont utilisées et qu'elles donnent des résultats différents, il peut être difficile de savoir laquelle est correcte. Ce problème est particulièrement important parce que les études qui se concentrent sur une seule horloge peuvent ignorer des résultats significatifs d'autres horloges. Ça peut mener à des résultats biaisés si les chercheurs ne rapportent que les résultats positifs d'une horloge en négligeant les autres.

Enquête sur les changements d'horloge

Les chercheurs soupçonnent que certains changements significatifs observés dans les lectures d'horloge peuvent ne pas être reproductibles avec d'autres modèles d'horloge. Ils prévoient d'examiner deux idées principales : d'une part, voir si des changements significatifs dans les lectures d'horloge peuvent être reproduits à travers les types d'horloge, et d'autre part, comprendre quels changements sont réels et lesquels ne résultent que de Bruit de mesure. Pour cela, ils vont analyser plusieurs ensembles de données d'échantillons de sang prélevés avant et après diverses interventions. Ils vont se concentrer sur des changements de mode de vie comme l'alimentation et l'exercice, qui sont plus faciles à comparer.

Contrôles positifs en recherche

En plus de vérifier l'efficacité des interventions, les chercheurs peuvent aussi examiner des événements connus pour accélérer le vieillissement, comme des opérations chirurgicales ou des maladies graves. En observant les horloges dans ces situations, ils peuvent mieux comprendre à quoi ressemblent des changements d'horloge valides. Dans des études précédentes, des augmentations marquées de l'âge biologique ont été notées après des événements stressants, suggérant que ces types de changements peuvent être observés de manière fiable.

Interventions de vieillissement authentiques

Une étude spécifique qui a examiné les changements alimentaires à long terme a montré que certains régimes peuvent mener à une diminution de l'âge biologique mesuré par plusieurs modèles d'horloge fiables. Ça suggère que les interventions sur le vieillissement peuvent non seulement être suivies avec ces horloges, mais aussi montrer des effets positifs sur la santé.

Faux positifs

Certaines études ont rapporté des changements sporadiques dans l'âge biologique en utilisant des horloges de première génération qui prédisent l'âge chronologique. Dans la plupart des cas, une seule horloge rapportait un changement significatif après une intervention, ce qui soulève des inquiétudes quant à la possibilité que ces résultats soient des faux positifs en raison du bruit de mesure. En regardant les cas où l'âge biologique est censé augmenter, comme dans des interventions de santé sérieuses, des horloges plus fiables rapportent des changements cohérents.

Importance des horloges fiables

L'analyse indique que les horloges entraînées pour prédire l'âge chronologique réagissent souvent de manière incohérente aux interventions. En revanche, les modèles plus récents qui se concentrent sur les résultats de santé ont montré une meilleure capacité à détecter des changements significatifs. Ça suggère que les horloges de première génération ne sont pas utiles pour évaluer les interventions de santé et doivent être utilisées avec prudence.

Réduction des erreurs de mesure

Il a aussi été noté que l'âge biologique peut varier chaque jour, ce qui peut mener à des erreurs de mesure. Cette variabilité souligne le besoin de modèles d'horloge plus fiables qui sont moins sensibles aux fluctuations quotidiennes et à d'autres facteurs comme le stress ou les changements saisonniers.

Choisir plusieurs horloges

Pour avoir une idée claire de comment une intervention affecte l'âge biologique, les chercheurs devraient envisager d'utiliser différents modèles d'horloge dans leurs études. Cette approche multi-horloges permet une compréhension plus approfondie, chaque horloge mesurant l'âge biologique sous un autre angle. En utilisant plusieurs horloges ensemble, les chercheurs peuvent réduire le risque de mal interpréter les résultats d'une seule horloge.

Conclusion

L'utilisation des horloges épigénétiques montre un bon potentiel pour mesurer l'impact des interventions visant à améliorer la durée de vie en bonne santé. Cependant, toutes les horloges ne sont pas efficaces de la même manière. Des études ont montré que les horloges de première génération qui se concentrent sur l'âge chronologique échouent souvent à fournir des résultats fiables. En revanche, les nouveaux modèles axés sur les résultats de santé et les taux de vieillissement fonctionnent mieux pour saisir les effets des interventions. Pour éviter le biais de publication et garantir des interprétations précises, les chercheurs devraient utiliser plusieurs modèles d'horloge dans leurs études. Ça soutiendra de meilleurs essais cliniques et, au final, aidera à prolonger une vie saine pour tous.

Source originale

Titre: When to Trust Epigenetic Clocks: Avoiding False Positives in Aging Interventions.

Résumé: Recent human studies have suggested that aging interventions can reduce aging biomarkers related to morbidity and mortality risk. Such biomarkers may potentially serve as early, rapid indicators of effects on healthspan. An increasing number of studies are measuring intervention effects on epigenetic clocks, commonly used aging biomarkers based on DNA methylation profiles. However, with dozens of clocks to choose from, different clocks may not agree on the effect of an intervention. Furthermore, changes in some clocks may simply be the result of technical noise causing a false positive result. To address these issues, we measured the variability between 6 popular epigenetic clocks across a range of longitudinal datasets containing either an aging intervention or an age-accelerating event. We further compared them to the same clocks re-trained to have high test-retest reliability. We find the newer generation of clocks, trained on mortality or rate-of-aging, capture aging events more reliably than those clocks trained on chronological age, as these show consistent effects (or lack thereof) across multiple clocks including high-reliability versions, and including after multiple testing correction. In contrast, clocks trained on chronological age frequently show sporadic changes that are not replicable when using high-reliability versions of those same clocks, or when using newer generations of clocks and these results do not survive multiple-testing correction. These are likely false positive results, and we note that some of these clock changes were previously published, suggesting the literature should be re-examined. This work lays the foundation for future clinical trials that aim to measure aging interventions with epigenetic clocks, by establishing when to attribute a given change in biological age to a bona fide change in the aging process.

Auteurs: Daniel S Borrus, R. Sehgal, J. F. Armstrong, J. Kasamoto, J. Gonzalez, A. T. Higgins-Chen

Dernière mise à jour: 2024-10-25 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619720

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619720.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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