O relógio epigenético baseado em células da bochecha permite aos cientistas estimar o risco de mortalidade

Nem todos envelhecemos na mesma proporção. Mas embora alguns supercentenários possam envelhecer excepcionalmente lentamente devido a ganharem o jackpot da genética, sabe-se que uma infinidade de factores comportamentais e de estilo de vida aceleram o envelhecimento, incluindo stress, falta de sono, má nutrição, tabagismo e álcool. Uma vez que tais efeitos ambientais ficam impressos no nosso genoma na forma de marcas epigenéticas, é possível quantificar o envelhecimento molecular caracterizando o epigenoma em locais genômicos prognósticos.

Ao longo da última década, os cientistas desenvolveram vários desses “relógios epigenéticos”, calibrados em função da idade cronológica e de vários factores de estilo de vida de um grande número de pessoas. A maioria deles concentrava-se na metilação do DNA nas células sanguíneas, o que torna a coleta de amostras onerosa e estressante para o paciente. Mas no início deste ano, cientistas dos EUA desenvolveram um relógio de segunda geração, chamado CheekAge, que se baseia em dados de metilação em células fáceis de coletar do interior das bochechas.

Agora, em Fronteiras no Envelhecimentoa equipe mostrou pela primeira vez que o CheekAge pode prever com precisão o risco de mortalidade – mesmo que dados epigenéticos de outro tecido sejam usados ​​como entrada.

“Também demonstramos que locais de metilação específicos são especialmente importantes para esta correlação, revelando ligações potenciais entre genes e processos específicos e a mortalidade humana capturada pelo nosso relógio”, disse o Dr. Maxim Shokhirev, primeiro autor do estudo e chefe de Biologia Computacional e Ciência de Dados. na empresa Tally Health em Nova York.

O CheekAge foi desenvolvido ou “treinado” correlacionando a fração de metilação em aproximadamente 200.000 locais com uma pontuação geral de saúde e estilo de vida, refletindo supostas diferenças no envelhecimento fisiológico.

O relógio biológico está correndo

No presente estudo, Shokhirev e colegas usaram programação estatística para ver quão bem ela previu a mortalidade por qualquer causa em 1.513 mulheres e homens, nascidos em 1921 e 1936 e acompanhados ao longo da vida pelo programa Lothian Birth Cohorts (LBC) da Universidade de Edimburgo. . Um dos objetivos do LBC era vincular as diferenças no envelhecimento cognitivo ao estilo de vida e aos fatores psicossociais e aos dados biomédicos, genéticos, epigenéticos e de imagens cerebrais.

A cada três anos, os voluntários tiveram seu metiloma nas células sanguíneas medido em aproximadamente 450 mil locais de metilação do DNA. O último momento de metilação disponível foi utilizado juntamente com o status de mortalidade para calcular CheekAge e sua associação com o risco de mortalidade. Os dados sobre mortalidade foram obtidos do Registro Central do Serviço Nacional de Saúde Escocês.

“[Our results show that] O CheekAge está significativamente associado à mortalidade em um conjunto de dados longitudinais e supera os relógios de primeira geração treinados em conjuntos de dados contendo dados sanguíneos”, concluíram os autores.

Especificamente, para cada aumento de um único desvio padrão no CheekAge, a taxa de risco de mortalidade por todas as causas aumentou 21%. Isto significa que CheekAge está fortemente associado ao risco de mortalidade em adultos mais velhos.

“O facto de o nosso relógio epigenético treinado nas células da bochecha prever a mortalidade ao medir o metiloma nas células sanguíneas sugere que existem sinais de mortalidade comuns nos tecidos”, disse Shokhirev.

“Isso implica que um esfregaço de bochecha simples e não invasivo pode ser uma alternativa valiosa para estudar e rastrear a biologia do envelhecimento”.

Preditores mais fortes

Os pesquisadores analisaram com mais detalhes os locais de metilação que estavam mais fortemente associados à mortalidade. Os genes localizados ao redor ou perto desses locais são candidatos potenciais para impactar a expectativa de vida ou o risco de doenças relacionadas à idade. Por exemplo, o gene PDZRN4, um possível supressor de tumor, e ALPK2, um gene implicado no cancro e na saúde cardíaca em modelos animais. Outros genes que se destacaram já haviam sido implicados no desenvolvimento de câncer, osteoporose, inflamação e síndrome metabólica.

“Seria intrigante determinar se genes como o ALPK2 impactam a expectativa de vida ou a saúde em modelos animais”, disse o Dr. Adiv Johnson, último autor do estudo e chefe de assuntos científicos e educação da Tally Health.

“Estudos futuros também são necessários para identificar quais outras associações além da mortalidade por todas as causas podem ser capturadas com CheekAge. Por exemplo, outras associações possíveis podem incluir a incidência de várias doenças relacionadas à idade ou a duração do ‘período de saúde’, o período de vida saudável uma vida livre de doenças crónicas e incapacidades relacionadas com a idade.”