Il Ruolo degli Orologi Epigenetici nella Ricerca sull'Invecchiamento
Gli orologi epigenetici misurano l'età biologica e valutano l'efficacia degli interventi sulla salute.
Daniel S Borrus, R. Sehgal, J. F. Armstrong, J. Kasamoto, J. Gonzalez, A. T. Higgins-Chen
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Indice
- Cosa Sono Gli Orologi epigenetici?
- Come Possono Essere Usati Questi Orologi?
- Affidabilità delle Misurazioni
- Scegliere il Giusto Orologio
- Investigando i Cambiamenti degli Orologi
- Controlli Positivi nella Ricerca
- Interventi di Invecchiamento Reali
- Falsi Positivi
- Importanza di Orologi Affidabili
- Riduzione degli Errori di Misurazione
- Scegliere Più Orologi
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
La gente sta cercando modi per aiutare le persone a vivere più sane e più a lungo. Alcuni metodi che si stanno esaminando sono cambiamenti nella dieta, assunzione di integratori e uso di farmaci. L'idea è di puntare alle ragioni biologiche per cui invecchiamo e cercare di rallentare o ridurre i problemi che arrivano con l'età. Idealmente, questi cambiamenti dovrebbero iniziare ben prima che emergano problemi evidenti. Tuttavia, testare queste idee in cliniche può essere difficile e costoso. I ricercatori suggeriscono di usare biomarcatori dell'invecchiamento, che possono misurare l'Età biologica in tempi più brevi, per vedere quanto siano efficaci queste interventi.
Orologi epigenetici?
Cosa Sono GliUn modo per misurare l'invecchiamento è tramite qualcosa chiamato orologi epigenetici. Questi orologi guardano i cambiamenti nel DNA, in particolare in certi punti chiamati CpGs. Negli ultimi dieci anni sono diventati popolari perché possono prevedere l'età biologica di una persona usando solo un semplice campione di sangue. Le prime versioni di questi orologi si concentravano sulla stima dell'Età cronologica basata sui modelli di DNA. Le versioni più recenti mirano a prevedere i rischi per la salute e la velocità di invecchiamento, come PhenoAge e GrimAge. C'è anche un modello più nuovo chiamato DunedinPoAm38, che guarda ai cambiamenti nel tempo dell'età biologica.
Come Possono Essere Usati Questi Orologi?
Gli orologi epigenetici possono essere molto utili nelle sperimentazioni cliniche. Possono aiutare i ricercatori a vedere come cambia l'età biologica prima e dopo che qualcuno subisce un Intervento, come una nuova dieta o un programma di esercizi. Alcuni studi li hanno già usati per controllare gli effetti di dieta, esercizio e integratori sull'invecchiamento. Tuttavia, ci sono alcune sfide nell'usare questi orologi per studi a lungo termine.
Affidabilità delle Misurazioni
Un problema è l'affidabilità. Le ricerche hanno mostrato che i risultati possono variare notevolmente, anche testando la stessa persona più volte. Questa fluttuazione può derivare da problemi tecnici o altri fattori. Per affrontare questo problema, gli scienziati hanno sviluppato versioni migliorate degli orologi che riducono il rumore nelle misurazioni usando un numero maggiore di punti per analizzare i modelli legati all'età.
Scegliere il Giusto Orologio
Con diversi orologi epigenetici disponibili, una sfida che i ricercatori affrontano è decidere quale orologio usare per uno studio. Se vengono usati più orologi e danno risultati diversi, può essere difficile sapere quale sia corretto. Questo problema è particolarmente importante perché studi che si concentrano su un solo orologio potrebbero ignorare scoperte significative da altri orologi. Questo può portare a risultati distorti se i ricercatori riportano solo le scoperte positive di un particolare orologio trascurando il resto.
Investigando i Cambiamenti degli Orologi
I ricercatori sospettano che alcuni cambiamenti significativi visti nelle letture degli orologi potrebbero non essere ripetibili con altri modelli di orologi. Pianificano di esaminare due idee principali: una è vedere se cambiamenti significativi nelle letture degli orologi possono essere replicati tra i vari tipi di orologio, e l'altra è capire quali cambiamenti sono reali e quali sono solo dovuti al rumore di misurazione. Per fare ciò, analizzeranno diversi set di dati di campioni di sangue prelevati prima e dopo vari interventi. Si concentreranno su cambiamenti di stile di vita come dieta ed esercizio, che sono più facili da confrontare.
Controlli Positivi nella Ricerca
Oltre a guardare all'efficacia degli interventi, i ricercatori possono anche osservare eventi noti per accelerare l'invecchiamento, come interventi chirurgici o malattie gravi. Osservando gli orologi in queste situazioni, possono ottenere un'idea più chiara di come appaiono i cambiamenti validi negli orologi. In studi passati, sono stati notati forti aumenti nell'età biologica dopo eventi stressanti, suggerendo che questo tipo di cambiamenti può essere osservato in modo affidabile.
Interventi di Invecchiamento Reali
Uno studio specifico che ha esaminato cambiamenti dietetici a lungo termine ha mostrato che alcune diete possono portare a una diminuzione dell'età biologica come misurato da più modelli di orologi affidabili. Questo suggerisce che non solo gli interventi sull'invecchiamento possono essere monitorati con questi orologi, ma possono anche mostrare effetti positivi sulla salute.
Falsi Positivi
Alcuni studi hanno riportato cambiamenti sporadici nell'età biologica quando usano orologi di prima generazione che prevedono l'età cronologica. Nella maggior parte dei casi, solo un orologio riporterebbe un cambiamento significativo dopo un intervento, il che solleva preoccupazioni che questi risultati potrebbero essere falsi positivi a causa del rumore di misurazione. Quando si guardano casi in cui ci si aspetta un aumento dell'età biologica, come interventi sanitari seri, orologi più affidabili riportano cambiamenti consistenti.
Importanza di Orologi Affidabili
L'analisi indica che gli orologi addestrati per prevedere l'età cronologica spesso rispondono in modo incoerente agli interventi. Al contrario, i modelli più recenti che si concentrano sui risultati per la salute hanno mostrato una migliore capacità di rilevare cambiamenti significativi. Questo suggerisce che gli orologi di prima generazione non sono utili per valutare gli interventi sulla salute e dovrebbero essere usati con cautela.
Riduzione degli Errori di Misurazione
Si è anche notato che l'età biologica può variare quotidianamente, portando a potenziali errori nella misurazione. Questa variabilità sottolinea la necessità di modelli di orologi più affidabili che siano meno sensibili alle fluttuazioni giornaliere e ad altri fattori come stress o cambiamenti stagionali.
Scegliere Più Orologi
Per avere un quadro chiaro di come un intervento influisca sull'età biologica, i ricercatori dovrebbero considerare l'uso di vari modelli di orologi nei loro studi. Questo approccio multi-orologio permette una comprensione più approfondita, poiché ogni orologio misura l'età biologica da un'angolazione diversa. Usando più orologi insieme, i ricercatori possono ridurre la possibilità di interpretare male i risultati di un singolo orologio.
Conclusione
L'uso degli orologi epigenetici mostra promesse per misurare l'impatto degli interventi volti a migliorare la salute umana. Tuttavia, non tutti gli orologi sono efficaci allo stesso modo. Gli studi hanno dimostrato che gli orologi di prima generazione che si concentrano sull'età cronologica spesso non forniscono risultati affidabili. Al contrario, i modelli più recenti che si concentrano sui risultati per la salute e sui tassi di invecchiamento funzionano meglio per catturare gli effetti degli interventi. Per evitare pregiudizi di pubblicazione e garantire interpretazioni accurate, i ricercatori dovrebbero utilizzare più modelli di orologi nei loro studi. Questo supporterà migliori sperimentazioni cliniche e alla fine aiuterà negli sforzi per estendere la vita sana per tutti.
Titolo: When to Trust Epigenetic Clocks: Avoiding False Positives in Aging Interventions.
Estratto: 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.
Autori: Daniel S Borrus, R. Sehgal, J. F. Armstrong, J. Kasamoto, J. Gonzalez, A. T. Higgins-Chen
Ultimo aggiornamento: 2024-10-25 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619720
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619720.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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