לא כולנו מזדקנים באותו קצב. אבל בעוד שחלק מבני המאה העלולים להזדקן באיטיות יוצאת דופן עקב הזכייה בפרס הגנטיקה, ידוע ששפע של גורמי התנהגות ואורח חיים מזרזים את ההזדקנות, כולל מתח, שינה לקויה, תזונה לקויה, עישון ואלכוהול. מכיוון שהשפעות סביבתיות כאלה מוטבעות על הגנום שלנו בצורה של סימנים אפיגנטיים, ניתן לכמת הזדקנות מולקולרית על ידי אפיון האפיגנום באתרים גנומיים פרוגנוסטיים.
במהלך העשור האחרון, מדענים פיתחו כמה 'שעונים אפיגנטיים' כאלה, מכוילים לפי גיל כרונולוגי וגורמי חיים שונים על פני מספר רב של אנשים. רוב אלה התמקדו במתילציה של DNA בתאי דם, מה שהופך את איסוף הדגימות למכביד, כמו גם מלחיץ עבור המטופל. אבל מוקדם יותר השנה, מדענים מארה"ב פיתחו שעון דור שני, בשם CheekAge, המבוסס על נתוני מתילציה בתאים שקל לאסוף מתוך הלחיים.
עכשיו, ב גבולות בהזדקנותהצוות הראה לראשונה ש-CheekAge יכול לחזות במדויק את הסיכון לתמותה – ואפילו אם משתמשים בנתונים אפיגנטיים מרקמה אחרת כקלט.
אנו גם מראים שאתרי מתילציה ספציפיים חשובים במיוחד עבור המתאם הזה, וחושפים קשרים פוטנציאליים בין גנים ותהליכים ספציפיים לבין תמותה אנושית שנלכדה על ידי השעון שלנו".
ד"ר מקסים שוחירב, המחבר הראשון של המחקר וראש תחום ביולוגיה חישובית ומדעי הנתונים ב-Tally Health, ניו יורק
CheekAge פותח או 'אומן' על ידי התאמה בין חלק המתילציה בכ-200,000 אתרים עם ציון כללי לבריאות ואורח חיים, המשקף הבדלים משוערים בהזדקנות הפיזיולוגית.
השעון הביולוגי מתקתק
במחקר הנוכחי, שוחירב ועמיתיו השתמש בתכנות סטטיסטי כדי לראות עד כמה הוא חזה תמותה מכל סיבה שהיא ב-1,513 נשים וגברים, שנולדו בשנים 1921 ו-1936 ואחריהם לאורך כל החיים תוכנית Lothian Birth Cohorts (LBC) של אוניברסיטת אדינבורו. אחת ממטרות ה-LBC הייתה לקשר הבדלים בהזדקנות קוגניטיבית לאורח חיים וגורמים פסיכו-סוציאליים ונתוני הדמיה ביו-רפואיים, גנטיים, אפיגנטיים ונתוני המוח. מדי שלוש שנים נמדדו למתנדבים את המתילום שלהם בתאי דם בכ-450,000 אתרי מתילציה של DNA. נקודת זמן המתילציה האחרונה הזמינה שימשה יחד עם מצב התמותה כדי לחשב את גיל הלחי והקשר שלו עם סיכון התמותה. נתונים על תמותה התקבלו מהמרשם המרכזי של שירות הבריאות הלאומי הסקוטי.
"(התוצאות שלנו מראות כי) CheekAge קשור באופן מובהק לתמותה במערך נתונים אורכי ומתחרה על שעונים מהדור הראשון המאומנים במערך נתונים המכילים נתוני דם", סיכמו המחברים.
באופן ספציפי, על כל עלייה בסטיית תקן בודדת בגיל הלחי, יחס הסיכון של תמותה מכל סיבה עלה ב-21%. משמעות הדבר היא שגיל הלחי קשור מאוד לסיכון לתמותה בקרב מבוגרים.
"העובדה שהשעון האפיגנטי שלנו מאומן על תאי הלחיים מנבא תמותה בעת מדידת המתילום בתאי הדם מעידה על כך שיש אותות תמותה נפוצים על פני רקמות", אמר שוקירב.
"זה מרמז שספוגית לחיים פשוטה ולא פולשנית יכולה להיות חלופה חשובה ללימוד ומעקב אחר הביולוגיה של ההזדקנות."
המנבאים החזקים ביותר
החוקרים בדקו בפירוט רב יותר את אתרי המתילציה שהיו קשורים באופן החזק ביותר לתמותה. גנים הממוקמים סביב או בקרבת אתרים אלה הם מועמדים פוטנציאליים להשפיע על תוחלת החיים או הסיכון למחלה הקשורה לגיל. לדוגמה, הגן PDZRN4, מדכא גידול אפשרי, ו-ALPK2, גן המעורב בסרטן ובריאות הלב במודלים של בעלי חיים. גנים אחרים שבלטו היו מעורבים בעבר בהתפתחות סרטן, אוסטאופורוזיס, דלקת ותסמונת מטבולית.
"זה יהיה מסקרן לקבוע אם גנים כמו ALPK2 משפיעים על תוחלת החיים או הבריאות במודלים של בעלי חיים", אמר ד"ר אדיב ג'ונסון, המחבר האחרון של המחקר וראש העניינים המדעיים והחינוך ב-Tally Health.
"דרושים גם מחקרים עתידיים כדי לזהות אילו קשרים אחרים מלבד תמותה מכל סיבה אפשר ללכוד עם CheekAge. לדוגמה, קשרים אפשריים אחרים עשויים לכלול את השכיחות של מחלות שונות הקשורות לגיל או את משך 'תוחלת הבריאות', תקופת הבריאות. חיים נקיים ממחלות כרוניות ונכות הקשורות לגיל."
