Immaginate di avere un orologio in grado di misurare l'età di quasi tutte le cellule del vostro corpo con una precisione sorprendente. Ciò che sembra un'invenzione del futuro è già possibile oggi. Per questo dobbiamo ringraziare un matematico, il ricercatore tedesco-americano Steve Horvath. Con l'orologio Horvath che porta il suo nome ( Horvath) possiamo determinare l'età biologica delle cellule al mese più vicino.
In questo articolo facciamo un'immersione profonda nel mondo dell'orologio di Horvath e spieghiamo cosa rende questo orologio epigenetico così unico, come funziona e quali implicazioni ha per la ricerca sull'invecchiamento. Scoprirete anche qualcosa in più sul suo scopritore, Steve Horvath.
Chi è Steve Horvath?
Steve Horvath è un biostatistico tedesco-americano, genetista e ricercatore di punta nel campo della ricerca sull'invecchiamento. Nato in Germania e successivamente immigrato negli Stati Uniti, Horvath insegna attualmente come professore di Genetica umana e Biostatistica presso l'Università della California, Los Angeles (UCLA).
Fin dalla prima giovinezza, Steve Horvath era affascinato dal concetto di invecchiamento. Il giovane Steve Horvath era particolarmente interessato alla questione di come vivere una vita sana più a lungo. Insieme al fratello gemello e a un amico comune, i tre hanno promesso di dedicare la loro vita professionale a cercare di rispondere alla domanda sull'invecchiamento sano. Si rifà all'antica epopea babilonese di Gilgamesh, che si immerge nelle profondità dell'oceano alla ricerca dell'eterna giovinezza per trovare l'erba dell'immortalità.
Steve Horvath non ha scoperto "l'erba dell'immortalità", ma ha sviluppato un modello matematico con cui è riuscito a rappresentare l'invecchiamento stesso. E questo, spera, creerà le basi per invertire il processo di invecchiamento.
Che cos'è l'Orologio di Horvath
L'Horvath Clock è un test epigenetico che misura l'età biologica di un individuo. Questo metodo si basa sull'analisi dei modelli di metilazione del DNA che sono sistematicamente alterati nel tempo. La metilazione del DNA è un meccanismo epigenetico in cui i gruppi metilici vengono aggiunti alle molecole di DNA, influenzando così l'espressione genica senza modificare la sequenza del DNA.
Steve Horvath ha scoperto che alcune regioni del DNA - i cosiddetti siti CpG - mostrano cambiamenti sistematici nei loro modelli di metilazione nel corso della vita. Analizzando e mappando questi cambiamenti specifici, Horvath è riuscito a creare un "orologio epigenetico" che predice con grande precisione l'età biologica di un organismo in base alla metilazione in 353 siti CpG specifici.
Wusstest Du?
L'articolo scientifico di Steve Horvath è stato inizialmente rifiutato da molti editori. I risultati e l'accuratezza dell'orologio Horvath sono "troppo accurati per essere veri."Dopo diverse cancellazioni, Steve Horvath si è prima concesso tre bottiglie di birra e poi ha scritto una lettera arrabbiata all'editore. Con successo, il suo articolo è stato successivamente pubblicato nella rinomata "Genome Biology".
Misurare l'età biologica: il concetto di "età biologica"
Tradizionalmente, l'età di una persona è definita dall'età cronologica, cioè dal numero di anni trascorsi dalla nascita. L'età biologica, invece, si riferisce allo stato fisiologico del corpo e può differire notevolmente dall'età cronologica. Un'età biologica più giovane può indicare una salute migliore e una vita più lunga, mentre un'età biologica più avanzata può indicare un maggior rischio di malattie legate all'età e di mortalità prematura.
L'orologio di Horvath fornisce un metodo per valutare questa età biologica analizzando il modello di metilazione del DNA in campioni di sangue, saliva o altri tipi di cellule. Questo metodo si è dimostrato estremamente preciso e offre preziose indicazioni sul processo di invecchiamento a livello cellulare.
Wusstest Du?
L'età biologica è incredibilmente precisa, anche per gli standard scientifici. I biomarcatori hanno una correlazione di circa 0,6-0,7. Per fare un confronto, la lunghezza dei telomeri, per la quale Elisabeth Blackburn ha ricevuto il premio Nobel, ha una correlazione con l'età di 0,5. L'orologio Horvath ha mostrato una correlazione di ben 0,96!
Ovvero, per dirla in altro modo, l'orologio Horvath è uno strumento di misura molto preciso.
Epigenetica e Orologio di Horvath
L'epigenetica è un campo di ricerca che si occupa dei cambiamenti nell'espressione genica che avvengono indipendentemente dai cambiamenti nella sequenza del DNA. I meccanismi epigenetici, come la metilazione del DNA, svolgono un ruolo chiave nella regolazione di molti processi biologici e sono determinanti per la capacità di un organismo di adattarsi ai fattori ambientali.
L'orologio di Horvath utilizza questi principi epigenetici per stimare l'età biologica. Registrando sistematicamente gli stati di metilazione di 353 siti CpG specifici, l'orologio può fare previsioni precise sull'età biologica del tessuto esaminato. Questi siti CpG sono stati identificati in base alla loro forte correlazione con l'età cronologica in diversi tipi di tessuto, rendendo il Clock di Horvath uno strumento universale per vari campioni biologici.
Metilazione, epigenetica: può essere più semplice?
Certo, molti dei concetti citati sono altamente scientifici. Per farvi capire meglio questo aspetto ed evitare di dover leggere decine di studi, cercheremo di rendere più facile la comprensione dei collegamenti con un esempio.
Immaginate il vostro DNA come un'orchestra sovradimensionata. Ogni strumento è circondato da controlli di volume che possono essere alzati o abbassati. Questi controlli di volume simboleggiano l'epigenetica. Attraverso vari processi biochimici (come la già citata metilazione), il nostro corpo può rendere più rumorose o più silenziose alcune aree del DNA. Tradotto, significa che l'epigenetica determina quali parti del DNA vengono lette e quali no.
Steve Horvath ha ora scoperto che esistono schemi molto specifici nell'impostazione di questi controlli di volume per l'invecchiamento. Ed è proprio questo che misura l'orologio Horvath. Horvath può quindi dire con precisione quanto è "vecchia" una cellula a livello biochimico.
Applicazioni dell'orologio di Horvath
L'orologio di Horvath ha una vasta gamma di applicazioni, sia nella ricerca di base che in contesti clinici e medici:
- Ricerca sull'invecchiamento e la longevità: L'orologio Horvath consente agli scienziati di studiare l'influenza di vari fattori sul processo di invecchiamento. Questi includono fattori ambientali, predisposizioni genetiche e cambiamenti nello stile di vita. I risultati della ricerca possono essere utilizzati per sviluppare strategie per promuovere la salute e prolungare la vita.
- Rilevazione precoce delle malattie: l'età biologica, misurata con l'Orologio di Horvath, può fornire indicatori precoci di malattie legate all'età, come le malattie cardiovascolari, il cancro o le malattie neurodegenerative. Ciò consente un intervento precoce e misure preventive mirate.
- Monitoraggio delle terapie: l'Orologio di Horvath può essere utilizzato per valutare il successo delle terapie anti-invecchiamento o di altri interventi medici. Le variazioni dell'età biologica potrebbero indicare l'efficacia di un determinato trattamento.
- Sperimentazioni cliniche: nelle sperimentazioni cliniche, l'Orologio di Horvath può essere utilizzato per valutare gli effetti di nuovi farmaci o interventi sul processo di invecchiamento per determinarne i potenziali benefici o rischi prima del lancio sul mercato.
Orologio di Horvath, EpiAge, DunedinPACE o TruAge - cosa c'è dietro le nuove generazioni
Oltre all'orologio di Horvath, esiste oggi un'intera gamma di test epigenetici in grado di misurare l'età biologica. Il concetto è ancora in gran parte lo stesso, cioè i test più recenti misurano anche i siti di metilazione sul DNA. Da un lato, la differenza sta nel modo in cui vengono misurati i siti (il test EpiAge utilizza ad es.B. "solo" 13 cifre, che sono ancora più precise) e, in secondo luogo, l'algoritmo alla base è diverso. Test come il DunedinPACE indicano la velocità di invecchiamento. Nel caso vi stiate chiedendo da dove deriva il nome. Dunedin è una città della Nuova Zelanda dove sono stati raccolti i dati per il test. Il DunedinPace e il test TruAge sono anche alla base delle Olimpiadi della Ricongiunzione. Una competizione creata dall'americano Bryan Johnson per vedere chi invecchia più lentamente. Questo ha attirato altri biohacker oltre a Bryan Johnson, per esempio.B. Il 61enne Dave Pascoe, che ha un'età biologica di soli 38 anni. Piuttosto impressionante.
Cosa influenza l'Orologio Horvath?
L'orologio Horvath e i suoi successori sono stati testati per oltre 10 anni. Ne sono emersi alcuni fatti interessanti. La cosa più sorprendente è che l'età biologica può essere influenzata. La scena dei biohacker, in particolare, è riuscita a dimostrare in modo impressionante che è possibile invertire la propria età biologica.
Ma che dire dell'altra direzione e ci sono anche casi in cui l'età biologica cambia solo per un breve periodo?
Età biologica più avanzata: un indicatore di rischio?
Non c'è ancora consenso nella comunità scientifica su come interpretare i risultati dell'orologio di Horvath. Sono "solo" un modello matematico o riflettono davvero i processi di invecchiamento del nostro corpo? Per rispondere meglio a questa domanda, i ricercatori hanno analizzato enormi quantità di dati. Questo ha rivelato una relazione molto chiara. Le persone con un'elevata discrepanza tra l'età cronologica e quella biologica hanno un rischio maggiore di contrarre alcune malattie, come il diabete.B. del sistema cardiovascolare.
Operazioni chirurgiche, stress e infezioni come fattori di influenza a breve termine
Immaginate di aver fatto un test per determinare la vostra età biologica e di essere più vecchi del previsto. Per molti si tratta di uno shock, che solleva anche la questione dell'aumento del rischio di alcune malattie. Questo esempio mostra chiaramente che la misurazione dell'età biologica non sempre mostra il quadro completo. Questo perché può essere influenzato anche da eventi di breve durata.
Per dimostrare questo effetto, i ricercatori di questo studio hanno osservato da vicino diversi scenari:
Le operazioni ci fanno invecchiare, almeno a breve termine
Gli interventi chirurgici comportano un forte stress per il nostro corpo. È stato quindi ragionevole supporre che questo abbia un effetto sulla nostra età biologica. E infatti. Poco dopo un'operazione, la sua età biologica è aumentata. Questo è probabilmente un segno che il nostro corpo sta utilizzando molte risorse per ripararsi. La buona notizia. Pochi giorni dopo un intervento, l'età biologica
si è normalizzataLe infezioni influenzano l'orologio di Horvath
Anche le infezioni, come la COVID-19, hanno un effetto dimostrabile sulla nostra età biologica. SCi fanno apparire più vecchi di quanto siamo in realtà per un breve periodo. Per questo motivo, si sconsiglia di eseguire un test epigenetico dell'età in caso di malattia o di infezione. I risultati possono quindi essere falsati.
E i ricercatori hanno scoperto un ultimo punto emozionante del loro lavoro. Lo stress non solo sembra invecchiare all'esterno, ma influenza anche la nostra età biologica all'interno.
Casi di studio: Applicazioni pratiche dell'orologio di Horvath
Negli ultimi anni, l'orologio di Horvath si è affermato come strumento scientifico. Oggi sappiamo che l'età biologica può darci informazioni molto valide sulla nostra salute. La dieta giusta, l'esercizio fisico e la riduzione dello stress possono ridurre l'età biologica.
L'orologio di Horvath e i suoi successori possono essere utilizzati anche per testare potenziali molecole nella ricerca sulla longevità. Ad esempio, in questo studio la molecola alfaketoglutarato è stata testata per 7 mesi. Per questo periodo i soggetti hanno assunto una miscela giornaliera di alfacetoglutarato e vitamine. Il risultato finale impressionante: i partecipanti sono stati in grado di ridurre la loro età biologica di una media di 8 anni!
Sfide e ricerche future
Nonostante l'impressionante successo dell'Orologio di Horvath, ci sono ancora sfide e domande senza risposta. Una delle sfide più grandi è comprendere meglio i meccanismi alla base dei cambiamenti epigenetici misurati dall'Horvath Clock. Una comprensione più approfondita potrebbe aiutare a sviluppare interventi mirati che potrebbero rallentare o invertire il processo di invecchiamento.
Inoltre, è importante condurre ulteriori studi di validazione per verificare l'accuratezza dell'Horvath Clock in popolazioni diverse e in condizioni ambientali differenti. Tali studi potrebbero contribuire a confermare l'applicabilità generale dell'orologio e a identificare eventuali limitazioni.
Conclusione: la rivoluzione nella ricerca sull'invecchiamento
L'Orologio di Horvath e la ricerca di Steve Horvath hanno rivoluzionato la nostra comprensione dell'invecchiamento. Misurando con precisione l'età biologica attraverso i marcatori di metilazione del DNA, l'Orologio di Horvath fornisce preziose informazioni che vanno ben oltre quanto è possibile fare con le misure convenzionali dell'età cronologica. Questi risultati hanno il potenziale per migliorare la prevenzione e il trattamento delle malattie legate all'età e per sviluppare strategie per promuovere un invecchiamento sano e una durata di vita più lunga.
Il lavoro di Steve Horvath dimostra in modo impressionante come la ricerca interdisciplinare e gli approcci innovativi possano portare a scoperte rivoluzionarie. L'orologio di Horvath è un ottimo esempio di come la ricerca epigenetica possa trovare applicazioni pratiche nella vita di tutti i giorni e offrire a tutti la prospettiva di una migliore qualità di vita.
