Neues Verfahren bestimmt das biologische Alter deutlich präziser als bisherige Methoden

Das neue Tool TAGS (Transcriptomic Aging Gene Scores) ist in der Lage, das biologische Alter einer Person genauer zu bestimmen als bisher. Der kombinierte Ansatz basiert auf der Analyse epigenetischer Uhren und wurde von einem US-Forscherteam unter Leitung der USC Leonard Davis School of Gerontology entwickelt. In mehreren Fällen sagte TAGS Gesundheitsergebnisse wie Gebrechlichkeit, Gehgeschwindigkeit, Herzleiden, Diabetes, Erkrankungen der Lunge und den Tod besser voraus als die epigenetischen Uhren alleine.

Was messen epigenetische Uhren tatsächlich? Diese Labortests sind als Tool zur Untersuchung des biologischen Alters zunehmend beliebt. Die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen waren bisher jedoch weitgehend unbekannt. Forscher der USC Leonard Davis School of Gerontology und ihre Fachkollegen haben die Schwankungsbreite dabei untersucht, was die fünf am häufigsten eingesetzten epigenetischen Uhren wirklich feststellen. Zusätzlich entwickelten die Forscher auf der Genexpression basierende Uhren als Ergänzung der bestehenden Modelle, die bei der Prognose von altersbedingten Erkrankungen und der Sterblichkeit noch besser abschnitten.

Schwankungsbreite untersucht

Es ist seit langem bekannt, dass Menschen biologisch unterschiedlich altern. Eine Person mit 70 Jahren kann so gesund sein wie ein viel jüngerer Mensch, gleichzeitig kann sie auch viel gebrechlicher sein als Gleichaltrige. Diese Unterschiede werden mittels epigenetischer Uhren geschätzt. Diese Tools stellen mit der DNA-Methylierung eine chemische Veränderung fest, die zwar den genetischen Code selbst nicht verändert, sich aber darauf auswirkt, welche Gene deaktiviert oder aktiviert werden. Diese chemischen Veränderungen werden als Epigenom bezeichnet.

Uhren arbeiten unterschiedlich

Untersuchungen des Epigenoms können Gesundheitsprobleme und sogar das Sterberisiko besser als das chronologische Alter allein vorhersagen. Bis jetzt war jedoch nicht klar, was im Inneren der Zellen vor sich ging, das die epigenetischen Uhren so wirkungsvoll machte. Laut Forschungsleiterin T. Em Arpawong erfassen die Uhren unterschiedliche Aspekte der Biologie des Alterns.

Die Forscher untersuchten Blutproben von 3’227 Teilnehmenden der Health and Retirement Study. Sie verglichen die Muster der DNA-Methylierung mit der Genexpression oder wie häufig Gene von der DNA in RNA transkribiert und für die Herstellung von Proteinen eingesetzt werden. Transkriptionen, die innerhalb einer Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt stattfinden, werden als Transkriptom bezeichnet.

Wirkungsweise analysiert

Arpawong und ihr Team untersuchten kombinierte epigenetische und transkriptomische Messungen, um die Genexpression zu vergleichen und so biologische Signalwege zu identifizieren, die bei jeder der fünf epigenetischen Uhren eine Rolle spielen. Jede dieser Uhren stand mit unterschiedlichen biologischen Vorgängen in Zusammenhang.

Die Bandbreite reichte von der Energiebilanz und dem Zellwachstum bis hin zur Aktivierung von Immunzellen sowie der Signalisierung von Entzündungen. Obwohl diese Uhren verschiedene biologische Signalwege nutzten, hatten sie auch eine Reihe gemeinsamer Themen. Dazu gehörten Veränderungen des Immunsystems, des Stoffwechsels und der Zellkommunikation. Alle diese Faktoren gelten als Merkmale des Alterns. Die Forschungsergebnisse wurden vor Kurzem im Fachjournal „npj Aging“ publiziert.

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Quelle: pressetext.redaktion/Moritz Bergmann
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