Immaginate di avere un orologio con il quale potete misurare l'età di quasi tutte le cellule del vostro corpo con una precisione sorprendente. Quella 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 di Horvath, che porta il suo nome, possiamo determinare l' età biologica delle cellule al mese più vicino.
In questo articolo ci immergiamo 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 emigrato 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 più a lungo in buona salute. Insieme al fratello gemello e a un amico comune, i tre si ripromisero di cercare di dare una risposta alla questione dell'invecchiamento sano nella loro vita professionale. Hanno modellato il loro lavoro sull'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 la base per invertire anche l'invecchiamento.
Che cos'è l'orologio di Horvath (orologio epigenetico)?
L'orologio di Horvath è un test epigenetico che misura l' età biologicadi 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 e quindi l'espressione genica viene influenzata 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. Studiando e mappando questi cambiamenti specifici, Horvath è stato in grado di creare un "orologio epigenetico" che predice accuratamente l'età biologica di un organismo sulla base della metilazione in 353 siti CpG specifici
Wusstest Du?
Il lavoro scientifico di Steve Horvath è stato inizialmente rifiutato da molti editori. I risultati e la precisione dell'orologio di Horvath erano "troppo precisi per essere veri " Dopo diversi rifiuti, Steve Horvath si concesse prima tre bottiglie di birra e poi scrisse una lettera arrabbiata all'editore. Con successo, il suo articolo è stato successivamente pubblicato sulla rinomata "Genome Biology".
Misurare l'età biologica con l'orologio di Horvath
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 dell'organismo 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'Horvath Clock 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. Questa metodologia si è dimostrata estremamente accurata e fornisce 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 di Horvath ha una correlazione di ben 0,96!
Oppure, per dirla in un altro modo, l'orologio di Horvath è uno strumento di misura molto preciso.
Le basi dell'Orologio di Horvath: epigenetica e metilazione del DNA
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 fondamentali per la capacità di un organismo di adattarsi ai fattori ambientali.
L'orologio di Horvath utilizza questi principi epigenetici per stimare l'età biologica.Rilevando 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 l'orologio di Horvath uno strumento universale per vari campioni biologici.
Metilazione, epigenetica - può essere più semplice?
Certo, molti dei concetti citati sono altamente scientifici. Tuttavia, per aiutarvi a comprendere meglio e a evitare di dover leggere decine di studi, cercheremo di spiegare le relazioni in modo più semplice con un esempio.
Immaginate il vostro DNA come un'orchestra sovradimensionata. Intorno a ogni strumento ci sono controlli di volume che possono essere alzati o abbassati. Questi controlli del volume simboleggiano l'epigenetica. Attraverso vari processi biochimici (come la già citata metilazione), il nostro corpo può rendere più rumorose o più silenziose determinate aree del DNA. Tradotto, questo 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 l'orologio di Horvath misura. Horvath può quindi dire con precisione quanto è "vecchia" una cellula a livello biochimico.
Applicazioni dell'orologio di Horvath nella ricerca&e nella medicina
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 di 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 interventi precoci 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. I cambiamenti nell'età biologica potrebbero indicare l'efficacia di un particolare 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 e quindi determinare i loro potenziali benefici o rischi prima del lancio sul mercato.
Horvath Clock, Molecular Profile, DunedinPACE o TruAge: cosa c'è dietro le nuove generazioni
Oltre all'orologio di Horvath, esiste oggi un'intera gamma di epige n testeticiin 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. Test come il DunedinPACE indicano la velocità di invecchiamento. Nel caso in cui vi stiate chiedendo da dove deriva il nome, Dunedin è una città del New Jersey. 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 delleOlimpiadi della Rivoluzione.Una competizione creata dall'americano Bryan Johnson per determinare chi invecchia più lentamente. Oltre aBryan Johnson , questo ha attirato anche altri biohacker, z.B. Il 61enneDave Pascoe , che ha un'età biologica di soli 38 anni. Piuttosto impressionante.
Cosa influenza l'orologio di Horvath?
L'Orologio di Horvath e i suoi successori sono stati testati per più di 10 anni. Sono emersi alcuni fatti interessanti. Il più sorprendente è probabilmente che l'età biologica può essere influenzata. La scena dei biohacker, in particolare, è stata in grado di dimostrare in modo impressionante che è possibile far tornare indietro la propria età biologica.
Ma cosa succede al contrario e ci sono anche casi in cui l'età biologica cambia solo per un breve periodo?Ma che dire del contrario e ci sono anche casi in cui l'età biologica cambia solo per un breve periodo?
L'età biologica più avanzata è 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 realmente i processi di invecchiamento del nostro corpo? Per chiarire meglio la questione, i ricercatori hanno analizzato un'enorme quantità di dati. Una correlazione è emersa chiaramente. Le persone con un'elevata discrepanza tra età cronologica ed età biologica hanno un rischio maggiore di sviluppare alcune malattiez.B del sistema cardiovascolare.
OP, 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. Questo è sicuramente uno shock per molte persone e solleva anche la questione se ora avete un rischio maggiore di alcune malattie. Questo esempio chiarisce che la misurazione dell'età biologica non sempre mostra il quadro completo. Infatti, può essere influenzata anche da eventi a breve termine.
Per dimostrare questo effetto, i ricercatori hanno esaminato da vicino diversi scenari in uno studio:
Gli interventi chirurgici ci fanno invecchiare, almeno a breve termine
Gli interventi chirurgici comportano un forte stress per il nostro corpo. Era quindi ragionevole supporre che ciò influisse sulla nostra età biologica. E infatti. Poco dopo un'operazione, la nostra età biologica è aumentata. Questo è probabilmente un segno che il nostro corpo sta utilizzando molte risorse per le riparazioni. La buona notizia. Pochi giorni dopo un'operazione, l'età biologica si normalizza.
Le infezioni influenzano l'orologio di Horvath
Anche le infezioni, come la COVID-19, hanno un effetto dimostrabile sulla nostra età biologica. Ci fanno apparire più vecchi di quanto siamo in realtà per un breve periodo. Per questo motivo, si sconsiglia di sottoporsi al test epigenetico dell'età in caso di malattia o di infezione. Questo può falsare i risultati.
E i ricercatori hanno trovato un ultimo, entusiasmante punto nel loro lavoro. Lo stress non solo sembra farci 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 fornirci informazioni molto valide sulla nostra salute.La giusta nutrizione , 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 uno studio è stata testata per 7 mesi la molecola alfaketoglutarato . I soggetti in esame hanno assunto per questo periodo una miscela giornaliera di alfaketoglutarato 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 quella di 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'orologio di Horvath in popolazioni diverse e in condizioni ambientali differenti. Tali studi potrebbero aiutare 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 grazie ai marcatori di metilazione del DNA, l'Horvath Clock fornisce preziose indicazioni che vanno ben oltre quanto è possibile fare con le misure convenzionali dell'età cronologica. Queste scoperte 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 un prolungamento della durata della vita.
Il lavoro di Steve Horvath dimostra in modo impressionante come la ricerca interdisciplinare e il pensiero innovativo possano portare a scoperte rivoluzionarie. L'orologio di Horvath è un esempio lampante 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 della vita.
Questo articolo è stato creato dal team editoriale di MOLEQLAR e segue le nostre linee guida editoriali.
