Cart
Checkout Secure

Coupon Code: FT68LD435 Copy Code

Got a Question? Call/Email Us

help @nutriop.com

+44 1604 389099

Mon-Fri 8.30am-6pm GMT

Yaş Tahmin Edicileri Olarak Epigenetik Saatler: Tarihleri, Güçlü Yönleri ve Sınırlamaları

By Max Cerquetti Eylül 08, 2021

Yaşlılığın kanser, kardiyovasküler hastalık ve nörodejenerasyon için ana risk faktörü olduğunu çok iyi biliyoruz. Sinir bozucu bir şekilde, yaşlanma araştırmalarındaki ilerlemeler, hastaların biyolojik yaşlanma oranını tahmin etmede kullanılan araçların güvenilirliğinin düşük olması nedeniyle uzun yıllar ertelendi. Yaşlanma sürecini daha iyi anlamak ve müdahaleler geliştirmek için yaşlanma karşıtı alanın biyolojik yaşı ölçmek için daha etkili bir sisteme erişmesi gerekiyordu.


Epigenetik saatleri girin. DNA metilasyonuna (DNAm) dayanan bu yaş tahmin edicileri, son on yılda ön plana çıkarak daha nicel çalışmaların önünü açtı. Adli tıp dahil yeni saatler ve uygulamalar sık ​​sık duyurulur. Epigenetik saatler tarafından yakalanan yaşlanmanın kesin yönleri belirsiz kalsa bile, gerçek bir atılımı temsil ediyorlar. Bugün mevcut epigenetik saatlerden birkaçına bakalım ve onların güçlü ve zayıf yanlarını özetleyelim.

Dolayısıyla, DNAm biyolojik yaşı tahmin etmede en etkili biyobelirteçlerden biri olarak ortaya çıktı. Epigenetik saatler (DNAm yaş tahmin edicileri olarak da bilinir), yaşla birlikte değişen CpG'ler (DNA bölgeleri) kullanılarak geliştirilir. Çoğu saat, araştırmacıların ilgili CpG gruplarını seçmesine yardımcı olan, cezalandırılmış bir regresyon modeli adı verilen bir şey kullanılarak oluşturulur. Saatler daha sonra, önemli CpG bölgelerindeki yüzde metilasyona dayalı olarak kronolojik yaşı tahmin etmek için kullanılır. İyileştirmeler ve yeni keşifler yoğun ve hızlı bir şekilde geliyor.

Yaş Hızlandırma

 

Epigenetik yaş (eAge) ve kronolojik yaş (chAge) arasındaki farkı ifade eden yaş ivmesine bakarak başlayalım. Bu, yaşa bağlı birkaç koşulla ilişkilidir. Örneğin, obezite, Down sendromu, Huntington hastalığı, Sotos sendromu ve Werner sendromu olan hastalar, artan yaş ivmesi gösterme eğilimindedir. eAge ivmesi ayrıca fiziksel ve bilişsel uygunluk ile bağlantılıdır. Epigenetik yaşlanma oranlarındaki çeşitlilik, cinsiyete ve etnik kökene bağlı olarak büyük ölçüde değişir.


D vitamini yeterli olan kişilerde daha düşük eAge ivmesi ve daha uzun lökosit telomerleri (LTL) vardır. Sigara, hava yolu hücrelerinde ve akciğer dokusunda (sırasıyla 4,9 ve 4,3 yıl) yüksek bir eAge ile ilişkilendirilmiştir. Buna ek olarak, araştırmacılar hamilelik sırasında sigara içmenin yavrularda eAge üzerinde zararlı bir etkisi olabileceğini belirlediler. Her zaman yeni bulgular ortaya çıkıyor, ancak epigenetik saatlerin biyolojik yaşı tahmin etmede doğru olduklarını kanıtladıkları açık.

 

Saat Tasarımının İlk Günleri


İlk epigenetik saatler, sonraki sürümlere kıyasla eğitim veri setlerinde nispeten az sayıda CpG bölgesi ve örneği içeriyordu. İlk araştırmacılar, tükürükteki yaşı ortalama 5.2 yıl doğrulukla tahmin eden 68 örnekten (34 ikiz çift) bir saat oluşturdular. İlk çalışmalardan sonra, epigenetik saatler, uygulanan numune, doku ve CpG'lerin sayısı açısından karmaşıklık içinde büyüdü.

İlk çoklu doku yaşı tahmincisi — Horvath veya Pan-Tissue saati — 353 CpG kullandı ve o zamanlar görülmemiş, 3,6 yıllık bir ortalama hataya sahipti. Saat, 50'den fazla sağlıklı doku dahil olmak üzere 82 çalışmadan 8000 örnek kullanılarak geliştirildi. Eğitim verilerinin etkileyici boyutu, saat tasarımında yeni bir ölçütü temsil ediyordu. Horvath saati, minimum CpG'leri kullanarak birden fazla dokudaki yaşı tahmin etme kapasitesi nedeniyle bilim camiasında hızla büyük bir hayran kitlesi kazandı.

Tasarım Evrimi

Horvath saati, dokuların farklı hızlarda yaşlanabileceğini saptamak için de kullanıldı. Örneğin beyin dokusu vücuttaki diğer dokulara göre daha yavaş yaşlanıyor gibi görünüyor. Bununla birlikte, saat, kültürlenmiş hücrelerde, özellikle fibroblastlarda tutarlı bir şekilde çalışmadı.Sonuç olarak Horvath, insan fibroblastlarının, bukkal hücrelerin, endotel hücrelerinin, keratinositlerin, lenfoblastoid hücrelerin, kan, cilt ve tükürük örneklerinin yaşını öngören bir epigenetik saat geliştirmeye başladı. Deri ve kan (S&B) olarak adlandırılan bu yeni saat saat, hem in vivo hem de in vitro dokuları büyük bir doğrulukla tahmin edebilir.


Diğer araştırmacılar daha sonra doğru bir cilt yaşı tahmincisi geliştirdiler. Bu arada, Zhang saati, öncelikle kan üzerinde çalışmak üzere eğitilmiş olsa da, Horvath saati ile aynı doğruluk derecesinde meme, karaciğer, yağ ve kas dokusunun yaşlarını tahmin etme yeteneğine sahiptir. Bu saat aynı zamanda kan yaşını tahmin etme konusunda hem Horvath hem de Hannum saatlerini geride bırakıyor. 13.000'den fazla örnekle eğitim verilerinin boyutu ile ayırt edilir.

 

Sınırlamalar ve Hatalar


Gençlerin (20 yaş altı) yaşı tahmin edilirken epigenetik saatlerde bazı yanlışlıklar ortaya çıktı ve bu sorunu çözmek için Pediatrik-Bukkal-Epigenetik (PedBE) saat oluşturuldu. Özellikle yeni doğanlardan 20 yaşına kadar olanlarda kullanılması amaçlandı. Bu, epigenetik saatlerin doğruluğunun nasıl artırılabileceğine iyi bir örnek sağlar - yalnızca belirli dokuları değil, aynı zamanda belirli yaş gruplarını da hedefleyerek. Bununla birlikte, vaatlerine rağmen, epigenetik saatler şu anda hala bazı sınırlamalardan muzdarip.

Çoğu epigenetik saat, pahalı bir Illumina Infinium metilasyon dizisine bağlıdır, bu da yeni ilaç keşfi alanında eAge teknolojisinin yaygın olarak uygulanmasını pratik olmayan hale getirir. Qiagen sıralama platformu, daha uygun maliyetli bir yaklaşıma izin verir, ancak kendi dezavantajları vardır. Adli tıpta en aza indirilmiş saatlerin kullanımı hala gelişmektedir ve çoğu saat için çapraz doğrulama eksiktir. Araştırmacılar, hem Horvath hem de Hannum saatlerinin yaşlıların yaşını rutin olarak hafife aldığını göstermiştir.

 

Gelecek İçin Söz Vermek


Özet olarak, eAge tahmini, deneysel gerontoloji dünyasını şimdiden kökten değiştirmiş olan heyecan verici ve hızla büyüyen yeni bir alandır. Epigenetik saatlerin sayısı ve çeşitliliği arttıkça, insanlığın biyolojik yaş anlayışı da artıyor. Ancak henüz erken günler. Doğrusal modeller, 20 ile 70 yaş arasındaki bireylerin yaşını tahmin etmede faydalı olsa da, bu yaşların dışında daha zayıf doğruluk vardır.

Bilim adamları ayrıca, yalnızca bunlara dayanmayan bir dizi başka teknikle deneyler yapıyorlar. DNAm verileri. PhenoAge ve GrimAge gibi kompozit saatler bu yönde atılan ilk adımlardır.

  

 

Referanslar:

 

1. Baker, G.T. ve Sprott, R.L. (1988). Yaşlanmanın biyolojik belirteçleri. Deneysel Gerontoloji, 23(4-5), 223– 239

2. Bacalini, MG, Deelen, J., Pirazzini, C., De Cecco, M., Giuliani, C., Lanzarini, C., Ra-vaioli, F., Marasco, E., Van Heemst, D., Suchiman, HED, Slieker, R., Giampieri, E., Recchioni, R., Marcheselli, F., Salvioli, S., Vitale, G., Olivieri, F., Spijkerman, AM, DollCrossed, ME, … Garagnani, P. (2017). ELOVL2 Geninin sistemik yaşa bağlı DNA hipermetilasyonu. Bir hücre replikasyon sürecinin in vivo ve in vitro kanıtları. Gerontoloji Dergileri - Seri A Biyolojik Bilimler ve Tıp Bilimleri, 72(8), 1015– 1023.

3. Arneson, A., Haghani, A., Thompson, MJ, Pellegrini, M., Kwon, SB, Vu, H., Yao, M., Li, CZ, Lu, AT, Barnes, B., Hansen, KD, Zhou, W., Breeze, CE, Ernst, J., & Horvath, S. (2021). Korunmuş dizilerde metilasyon seviyelerinin profilini çıkarmak için bir memeli metilasyon dizisi. bioRxiv, 2021.01.07.425637.

4. Aliferi, A., Ballard, D., Gallidabino, M.D., Thurtle, H., Barron, L., & Syndercombe Court, D. (2018). Büyük ölçüde paralel sıralama verileri ve çoklu makine öğrenimi modelleri kullanılarak DNA metilasyonuna dayalı yaş tahmini. Adli Bilimler Uluslararası: Genetik, 37, 215– 226.

5. Al Muftah, W.A., Al-Shafai, M., Zaghlool, S.B., Visconti, A., Tsai, P.-C., Kumar, P., Spector, T, Bell, J., Falchi, M., & Suhre, K. (2016). Arap popülasyonunda tip 2 diyabet ve BMI'nin epigenetik ilişkileri. Klinik Epigenetik, 8(1).

6. Belsky, DW, Caspi, A., Houts, R., Cohen, HJ, Corcoran, DL, Danese, A., Harrington, H., İsrail, S., Levine, ME, Schaefer, JD, Sugden, K., Williams, B., Yashin, AI, Poulton, R., & Moffitt, TE (2015). Genç yetişkinlerde biyolojik yaşlanmanın ölçülmesi. Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, 112(30), E4104– E4110.

7. Bergsma, T. ve Rogaeva, E. (2020). DNA metilasyon saatleri ve yaşlanma fenotipleri ve sağlık süresi için öngörücü kapasiteleri. Neuroscience Insights, 15, 263310552094222.

8. Binder, A.M., Corvalan, C., Mericq, V., Pereira, A., Santos, J.L., Horvath, S., Shepherd, J., & Michels, K.B. (2018). Epigenetik saatin daha hızlı tıklanma hızı, kızlarda daha hızlı pubertal gelişim ile ilişkilidir. Epigenetik, 13(1), 85– 94. 

9. Bocklandt, S., Lin, W., Sehl, M.E., Sánchez, F.J., Sinsheimer, J.S., Horvath, S., & Vilain, E. (2011). Yaşın epigenetik belirleyicisi. PLoS Bir, 6(6), e14821.

10. Breitling, L.P., Saum, K.-U., Perna, L., Schöttker, B., Holleczek, B., & Brenner, H. (2016). Kırılganlık, epigenetik saatle ilişkilidir, ancak bir Alman kohortunda telomer uzunluğuyla ilişkili değildir. Klinik Epigenetik, 8(1), 1– 8.

.

Daha eski gönderi Daha Yeni Gönderi


0 yorum


yorum Yap

Lütfen unutmayın, yorumlar yayınlanmadan önce onaylanmalıdır.

Sepete eklendi!
Spend $x to Unlock Free Shipping Free shipping when you order over XX You Have Qualified for Free Shipping Spend $x to Unlock Free Shipping You Have Achieved Free Shipping Free Shipping For Over $x to Free Shipping Over $x to You Have Achieved Free Shipping Free shipping when you order over XX You Have Qualified for Free Shipping