Desde hace mucho tiempo se conoce el vínculo entre la metilación del ADN (alteraciones de la estructura genética que dan forma a la función de los genes) y su influencia en el proceso de envejecimiento. En particular, regiones específicas del ADN, conocidas como sitios CpG, están más fuertemente asociadas con el envejecimiento. Si bien el estilo de vida, como fumar y la dieta, influyen en la metilación del ADN, también lo hace la herencia genética, lo que explica por qué las personas con estilos de vida similares pueden envejecer a ritmos diferentes.

En esta materia, los investigadores se encuentran con los relojes epigenéticos capaces de predecir la edad biológica, es decir, la edad real de nuestras células en lugar de la cronológica, utilizando patrones de metilación del ADN. Sin embargo, ningún reloj existente ha distinguido entre las diferencias de metilación que causan el envejecimiento biológico y las que simplemente se correlacionan con el proceso de envejecimiento.

Ahora, Investigadores del Brigham and Women´s Hospital (EEUU) han hallado una nueva forma de reloj epigenético, basado en un modelo de aprendizaje automático diseñado para predecir la edad biológica a partir de la estructura del ADN.

Según publica ´Nature Aging´, el nuevo modelo es capaz de detectar diferencias genéticas que retardan y aceleran el envejecimiento, predecir la edad biológica y evalúa las intervenciones antienvejecimiento con mayor precisión.

" Los relojes anteriores consideraban la relación entre los patrones de metilación y las características que sabemos que están correlacionadas con el envejecimiento, pero no nos dicen qué factores hacen que el cuerpo envejezca más rápido o más lentamente. Hemos creado el primer reloj para distinguir entre causa y efecto ", expresó el autor correspondiente, el prof. Vadim Gladyshev, investigador principal de la División de Genética de BWH . "Nuestros relojes distinguen entre cambios que aceleran y contrarrestan el envejecimiento para predecir la edad biológica y evaluar la eficacia de distintas intervenciones. El envejecimiento es un proceso complejo y todavía no sabemos qué intervenciones contra él funcionan realmente", agregó este investigador.

Envejecimiento biológico

A partir de un gran conjunto de datos genéticos, el primer autor Kejun Albert Ying, estudiante de posgrado en el laboratorio Gladyshev, realizó una aleatorización mendeliana de todo el epigenoma (EWMR), una técnica utilizada para aleatorizar datos y establecer la causalidad entre la estructura del ADN y los rasgos observables. en 20.509 sitios CpG que causan ocho características relacionadas con el envejecimiento.

Los ocho rasgos relacionados con el envejecimiento incluían la esperanza de vida, la longevidad extrema (definida como la supervivencia más allá del percentil 90), la duración de la salud (edad en la primera incidencia de una enfermedad importante relacionada con la edad), el índice de fragilidad (una medida de la propia fragilidad basada en la acumulación de conocimientos de salud). déficits durante su vida), salud autoevaluada y tres medidas amplias relacionadas con el envejecimiento que incorporan antecedentes familiares, estatus socioeconómico y otros factores de salud.

Con estos rasgos y sus sitios de ADN asociados en mente, Ying creó tres modelos, denominados CausAge, un reloj general que predice la edad biológica basándose en factores causales del ADN, y DamAge y AdaptAge, que incluyen sólo cambios dañinos o protectores. Luego, los investigadores analizaron muestras de sangre de 7.036 personas de entre 18 y 93 años de la "Cohorte de la Generación Escocia" y finalmente entrenaron su modelo con datos de 2.664 personas de la cohorte.

A partir de estos datos, los investigadores desarrollaron un mapa que identifica los sitios CpG humanos que causan el envejecimiento biológico. Este mapa permite a los investigadores identificar biomarcadores que causan el envejecimiento y evaluar cómo diferentes intervenciones promueven la longevidad o aceleran el envejecimiento.

Descubrieron que DamAge se correlacionaba con resultados adversos, incluida la mortalidad, y AdaptAge se correlacionaba con la longevidad, lo que sugiere que los daños relacionados con la edad contribuyen al riesgo de muerte, mientras que los cambios protectores en la metilación del ADN pueden contribuir a una vida más larga.

El equipo probó, finalmente, el rendimiento de sus relojes en muestras biológicas de pacientes con diversas afecciones crónicas, incluidos cáncer e hipertensión, así como muestras dañadas por estilos de vida como fumar cigarrillos. DamAge aumentó constantemente en condiciones asociadas con daños relacionados con la edad, mientras que AdaptAge disminuyó, capturando efectivamente adaptaciones protectoras.