El reloj epigenético basado en las células de las mejillas permite a los científicos estimar el riesgo de mortalidad

No todos envejecemos al mismo ritmo. Pero si bien algunos supercentenarios pueden envejecer excepcionalmente lentamente debido a que ganaron el premio mayor de la genética, se sabe que una gran cantidad de factores de comportamiento y estilo de vida aceleran el envejecimiento, incluido el estrés, la falta de sueño, la mala nutrición, el tabaquismo y el alcohol. Dado que tales efectos ambientales quedan impresos en nuestro genoma en forma de marcas epigenéticas, es posible cuantificar el envejecimiento molecular caracterizando el epigenoma en sitios genómicos de pronóstico.

Durante la última década, los científicos han desarrollado varios «relojes epigenéticos» de este tipo, calibrados en función de la edad cronológica y diversos factores del estilo de vida de un gran número de personas. La mayoría de ellos se centraron en la metilación del ADN en las células sanguíneas, lo que hace que la recolección de muestras sea onerosa y estresante para el paciente. Pero a principios de este año, científicos de EE.UU. desarrollaron un reloj de segunda generación, llamado CheekAge, que se basa en datos de metilación en células fáciles de recolectar del interior de las mejillas.

Ahora, en Fronteras en el envejecimientoel equipo ha demostrado por primera vez que CheekAge puede predecir con precisión el riesgo de mortalidad, incluso si se utilizan como datos datos epigenéticos de otro tejido.

«También demostramos que los sitios de metilación específicos son especialmente importantes para esta correlación, revelando vínculos potenciales entre genes y procesos específicos y la mortalidad humana capturada por nuestro reloj», dijo el Dr. Maxim Shokhirev, primer autor del estudio y jefe de Biología Computacional y Ciencia de Datos. en la empresa Tally Health en Nueva York.

CheekAge se había desarrollado o «entrenado» correlacionando la fracción de metilación en aproximadamente 200.000 sitios con una puntuación general de salud y estilo de vida, lo que refleja supuestas diferencias en el envejecimiento fisiológico.

El reloj biológico corre

En el presente estudio, Shokhirev y sus colegas utilizaron programación estadística para ver qué tan bien predijo la mortalidad por cualquier causa en 1.513 mujeres y hombres, nacidos en 1921 y 1936 y seguidos durante toda la vida por el programa Lothian Birth Cohorts (LBC) de la Universidad de Edimburgo. . Uno de los objetivos del LBC era vincular las diferencias en el envejecimiento cognitivo con el estilo de vida y los factores psicosociales y los datos biomédicos, genéticos, epigenéticos y de imágenes cerebrales.

Cada tres años, a los voluntarios se les midió el metiloma en las células sanguíneas en aproximadamente 450.000 sitios de metilación del ADN. Se utilizó el último momento de metilación disponible junto con el estado de mortalidad para calcular CheekAge y su asociación con el riesgo de mortalidad. Los datos sobre mortalidad se obtuvieron del Registro Central del Servicio Nacional de Salud de Escocia.

«[Our results show that] CheekAge se asocia significativamente con la mortalidad en un conjunto de datos longitudinal y supera a los relojes de primera generación entrenados en conjuntos de datos que contienen datos de sangre», concluyeron los autores.

Específicamente, por cada aumento de una sola desviación estándar en CheekAge, el índice de riesgo de mortalidad por todas las causas aumentó en un 21%. Esto significa que CheekAge está fuertemente asociado con el riesgo de mortalidad en adultos mayores.

«El hecho de que nuestro reloj epigenético entrenado en las células de las mejillas prediga la mortalidad cuando se mide el metiloma en las células sanguíneas sugiere que hay señales de mortalidad comunes en todos los tejidos», dijo Shokhirev.

«Esto implica que un hisopo bucal simple y no invasivo puede ser una alternativa valiosa para estudiar y rastrear la biología del envejecimiento».

Predictores más fuertes

Los investigadores observaron con mayor detalle los sitios de metilación que estaban más fuertemente asociados con la mortalidad. Los genes ubicados alrededor o cerca de estos sitios son candidatos potenciales para afectar la esperanza de vida o el riesgo de enfermedades relacionadas con la edad. Por ejemplo, el gen PDZRN4, un posible supresor de tumores, y ALPK2, un gen implicado en el cáncer y la salud cardíaca en modelos animales. Otros genes que se destacaron habían estado implicados previamente en el desarrollo de cáncer, osteoporosis, inflamación y síndrome metabólico.

«Sería intrigante determinar si genes como ALPK2 afectan la esperanza de vida o la salud en modelos animales», dijo el Dr. Adiv Johnson, último autor del estudio y director de Asuntos Científicos y Educación de Tally Health.

«También se necesitan estudios futuros para identificar qué otras asociaciones además de la mortalidad por todas las causas se pueden capturar con CheekAge. Por ejemplo, otras posibles asociaciones podrían incluir la incidencia de diversas enfermedades relacionadas con la edad o la duración de la ‘período de salud’, el período de salud vida libre de enfermedades crónicas y discapacidades relacionadas con la edad».