Nuovi sistemi basati sui marcatori dell’invecchiamento permettono di misurare l’età biologica e valutare le condizioni generali dell’organismo
di Jessica Hamzelou
Lo stress, il sonno e la dieta influenzano il modo in cui i nostri organi affrontano l’usura della vita quotidiana per cui l’età biologica potrebbe essere molto diversa da quella cronologica. Ma calcolarla non è così semplice. Gli scienziati hanno trascorso l’ultimo decennio a sviluppare biomarcatori dell’invecchiamento, i cosiddetti orologi, per rivelare l’età biologica.
La grande idea alla base degli orologi dell’invecchiamento è che indicheranno essenzialmente il degrado raggiunto dagli organi, predicendo lo stato di salute. Tuttavia, i ricercatori sono ancora alle prese con una domanda fondamentale: cosa significa essere biologicamente giovani?
La maggior parte di questi orologi stima l’età biologica di una persona in base a modelli di marcatori epigenetici, in particolare tag chimici chiamati gruppi metilici che sono stratificati sul DNA e influenzano il modo in cui i geni vengono espressi. Il modello di questa metilazione attraverso migliaia di siti sul DNA sembra cambiare con l’avanzare dell’età, anche se non è chiaro il motivo.
Alcuni orologi promettono di prevedere la durata della vita stimando l’invecchiamento del corpo di una persona, mentre altri si comportano più come un tachimetro, monitorando il ritmo dell’invecchiamento.
Gli orologi sono stati sviluppati per organi specifici del corpo e per diverse specie animali. Si sta ora cercando di usarli per dimostrare che le strategie antinvecchiamento possono rendere gli individui biologicamente più giovani, ma è ancora presto per sbilanciarsi sui risultati futuri.
Il primo orologio epigenetico è stato sviluppato nel 2011 quando Steve Horvath dell’Università della California, a Los Angeles, si è offerto volontario per partecipare a uno studio con il suo gemello identico, Markus. Lo studio stava cercando marcatori epigenetici nei campioni di saliva che potessero spiegare l’orientamento sessuale. (Steve è etero e Markus è gay).
In qualità di biostatistico, Horvath si è offerto di analizzare i risultati e non ha trovato alcun collegamento con l’orientamento sessuale. Ma ha anche cercato i collegamenti tra l’età dei volontari e i marcatori epigenetici. “Sono caduto dalla sedia, perché il segnale dell’invecchiamento era evidente”, dice.
I modelli di metilazione erano dunque in grado di prevedere l’età di una persona in anni, sebbene le stime differissero in media di circa cinque anni dall’età cronologica. Da allora Horvath ha lavorato sugli orologi epigenetici. Nel 2013 ha sviluppato l’omonimo orologio Horvath, ancora oggi tra i più conosciuti, che può stimare l’età di praticamente qualsiasi organo del corpo.
Horvath ha costruito l’orologio utilizzando i dati di metilazione di 8.000 campioni che rappresentano 51 tessuti corporei e tipi cellulari. Con questi dati, ha addestrato un algoritmo per prevedere l’età cronologica di una persona da un campione di cellule. Altri gruppi hanno sviluppato orologi simili e oggi ne esistono centinaia. Ma Horvath stima che meno di 10 siano ampiamente utilizzati negli studi sull’uomo, principalmente per valutare come dieta, stile di vita o integratori potrebbero influenzare l’invecchiamento.
Misurare l’età
Cosa possono dirci tutti questi orologi? Dipende. La maggior parte sono progettati per prevedere l’età cronologica. Ma Morgan Levine della Yale School of Medicine di New Haven, nel Connecticut, ha in mente un obiettivo differente. Nel 2018, insieme a Horvath e altri colleghi, Levine ha sviluppato un orologio basato su nove biomarcatori, inclusi i livelli ematici di glucosio e globuli bianchi.
Sono stati raccolti i dati di migliaia di persone negli Stati Uniti come parte di uno studio diverso, che ha seguito i partecipanti per anni. L’orologio risultante, chiamato DNAm PhenoAge, è più accurato nella stima dell’età biologica rispetto agli orologi basati esclusivamente sull’età cronologica, afferma Levine.
Un aumento di un anno in quella che Levine chiama l’età “fenotipica“, secondo l’orologio, è associato a un aumento del 9 per cento della morte per qualsiasi causa e a un maggior rischio di morte per cancro, diabete o malattie cardiache. Se l’età biologica è superiore a quella cronologica, è giusto presumere che si sta invecchiando più velocemente della media, dice Levine.
Ma potrebbe non essere così, afferma Daniel Belsky della Columbia University Mailman School of Public Health di New York City. Dice che ci sono molte ragioni per cui l’età biologica potrebbe andare oltre gli anni di una persona.
Belsky e i suoi colleghi hanno sviluppato uno strumento per misurare con maggiore precisione il tasso di invecchiamento biologico, sulla base di un lavoro che ha monitorato i risultati sulla salute di 954 volontari tra i 20 e i 40 anni. I ricercatori hanno esaminato i biomarcatori che si ritiene indichino il funzionamento di vari organi, così come altri legati alla salute generale. Quindi hanno sviluppato un “tachimetro” epigenetico per prevedere come questi valori sarebbero cambiati nel tempo.
Un altro orologio popolare, sviluppato anche da Horvath e dai suoi colleghi, si chiama GrimAge, con un velato riferimento alla morte personificata. Horvath afferma che è il migliore nel predire la mortalità e lo ha applicato ai propri campioni di sangue.
La prima volta, due anni fa, i suoi risultati erano coerenti con la sua età cronologica, ma quando ha eseguito un altro test circa sei mesi fa, la sua GrimAge era di quattro anni più alta della sua età in anni. “Non si può collegare direttamente questo dato al tempo che si vivrà”, spiega, “ma significa che si sta invecchiando più velocemente di quanto si dovrebbe”.
Orologi poco precisi
Altri hanno visto che la loro velocità di invecchiamento è rallentata, di solito dopo aver iniziato a prendere un integratore. Ma in molti casi, il cambiamento può essere spiegato dal fatto che molti orologi dell’invecchiamento epigenetico sono inclini a errori casuali che distorcono i loro risultati. Il problema è che in ogni area del corpo in cui i gruppi metilici si attaccano al DNA, nel tempo si verificano lievissimi cambiamenti che possono essere amplificati da errori nelle stime di metilazione.
Levine e i suoi colleghi stanno lavorando per risolvere questo problema. Stanno anche cercando di capire cosa significhi avere un’età biologica più bassa e come sfruttare questo dato. A oggi, anche se questi orologi sono un buon indicatore della salute generale, la loro imprecisione li rende poco affidabili e difficilmente utilizzabili insieme ai test della pressione sanguigna e del colesterolo per aiutare le persone a capire se sono a rischio di malattia”.
“Gli orologi epigenetici non sostituiranno mai i marcatori clinici, anche se aggiungono valore”, afferma Levine. “Penso che tra cinque anni avremo orologi a base di sangue umano da utilizzare clinicamente”. Nel frattempo, seguire una dieta sana, evitare di fumare e fare abbastanza esercizio rimangono alcuni dei modi migliori per evitare gli effetti dell’invecchiamento. Non abbiamo bisogno di nuovi orologi dell’invecchiamento per dimostrare che queste strategie possono aiutarci a mantenerci in salute.
(rp)
