Immagina di avere un orologio in grado di misurare l'età di quasi tutte le cellule del tuo corpo con una precisione sorprendente. Quella che sembra un'invenzione del futuro è già possibile oggi. Dobbiamo ringraziare per questo un matematico, il ricercatore tedesco-americano Steve Horvath. Con l'orologio Horvath che porta il suo nome, possiamo farlo età biologica di celle può essere determinato esattamente al mese.
In questo articolo, approfondiamo il mondo dell’orologio Horvath e spieghiamo cosa rende questo orologio epigenetico così unico, come funziona e quali implicazioni ha per la ricerca sull’invecchiamento. Imparerai anche di più sul suo scopritore, Steve Horvath.
Chi è Steve Horvath?
Steve Horvath è un biostatistico, genetista e ricercatore leader nel campo della ricerca sull'invecchiamento tedesco-americano. Nato in Germania e successivamente immigrato negli Stati Uniti, Horvath attualmente insegna come professore di genetica umana e biostatistica presso l'Università Università della California, Los Angeles (UCLA).
Steve Horvath era affascinato dal concetto di invecchiamento fin dalla tenera età. Il giovane Steve Horvath era particolarmente interessato alla questione di come vivere in modo sano e più a lungo. Insieme al fratello gemello e ad un amico comune, i tre hanno promesso di impegnarsi nella loro vita professionale per rispondere alla questione dell'invecchiamento in buona salute. Il modello era l'antica epopea babilonese Gilgamesh, che, alla ricerca dell'eterna giovinezza, si tuffa nelle profondità dell'oceano per trovare l'erba dell'immortalità.
Sebbene Steve Horvath non abbia scoperto “l’erba dell’immortalità”, ha sviluppato un modello matematico che gli ha permesso di modellare l’invecchiamento stesso. E questo, spera, creerà le basi per invertire l’invecchiamento.
Cos'è l'orologio Horvath?
L'orologio Horvath è un test epigenetico, chi quello età biologica di un individuo. La base di questo metodo è l'analisi dei modelli di metilazione del DNA, che vengono sistematicamente modificati 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 scoprì che alcune regioni del DNA - chiamate 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 in modo molto accurato l'età biologica di un organismo in base alla metilazione in 353 siti CpG specifici.
Lo sapevate?
Il lavoro scientifico di Steve Horvath fu inizialmente rifiutato da molti editori. I risultati e la precisione dell’orologio Horvath sono “troppo accurato per essere vero.” Dopo diversi rifiuti, Steve Horvath si è prima concesso tre bottiglie di birra e poi ha scritto una lettera arrabbiata all'editore. Con successo, il suo articolo venne poi pubblicato sulla rinomata rivista “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 molto dall’età cronologica. Un’età biologica più giovane può indicare una salute migliore e una vita più lunga, mentre l’età biologica più avanzata può indicare un aumento del rischio di malattie legate all’età e di mortalità prematura.
L'orologio 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. Questa metodologia si è rivelata estremamente precisa e fornisce preziose informazioni sul processo di invecchiamento a livello cellulare.
Lo sapevate?
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 aveva una correlazione impressionante di 0,96!
Oppure, per dirla al contrario, l'orologio Horvath è uno strumento di misura molto preciso.
Epigenetica e orologio Horvath
Epigenetica è un campo di ricerca che esamina i cambiamenti nell'espressione genica che si verificano 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 cruciali per la capacità di un organismo di adattarsi ai fattori ambientali.
L'orologio 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 testato. Questi siti CpG sono stati identificati in base alla loro forte correlazione con l'età cronologica in vari tipi di tessuti, rendendo l'orologio Horvath uno strumento universale per vari campioni biologici.
Metilazione, epigenetica: potrebbe essere più semplice?
Certo, molti dei concetti menzionati sono altamente scientifici. Affinché possiate comprenderlo meglio e non dobbiate leggere decine di studi, cercheremo di spiegarvi più facilmente i collegamenti utilizzando un esempio.
Immagina il tuo DNA come un'orchestra di grandi dimensioni. Tutto intorno a ogni strumento ci sono Controllo del volume posizionato, che può essere alzato o abbassato. Questi controlli del volume simboleggiano l’epigenetica. Attraverso vari processi biochimici (la già citata metilazione), il nostro corpo può rendere più forti o più silenziose alcune aree del DNA. Tradotto, ciò significa che l’epigenetica determina quali parti del DNA vengono lette e quali no.
Steve Horvath ha ora scoperto che con l'avanzare dell'età esistono schemi molto specifici nell'impostazione di questi controlli del volume. Ed è esattamente ciò che misura l'orologio Horvath. Horvath può quindi dire con precisione quanto “vecchia” è una cellula a livello biochimico.
Applicazioni dell'orologio Horvath
L'Orologio Horvath ha applicazioni ad ampio raggio, sia nella ricerca di base che in contesti clinici e medici:
- Ricerca su invecchiamento e 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 volte a promuovere la salute e prolungare la vita.
- Individuazione precoce delle malattie: L'età biologica, misurata con l'orologio Horvath, può fornire indicatori precoci di malattie legate all'età come malattie cardiovascolari, cancro o malattie neurodegenerative. Ciò consente interventi tempestivi e misure di prevenzione mirate.
- Monitoraggio delle terapie: L'orologio Horvath può essere utilizzato per valutare il successo di terapie antietà o altri interventi medici. I cambiamenti nell’età biologica potrebbero indicare quanto sia efficace un particolare trattamento.
- Studi clinici: Negli studi clinici, l'orologio Horvath può essere utilizzato per valutare gli effetti di nuovi farmaci o interventi sul processo di invecchiamento, identificandone così i potenziali benefici o rischi prima del lancio sul mercato.
Orologio Horvath, EpiAge, DunedinPACE o TruAge: cosa c'è dietro le nuove generazioni?
Oltre all'orologio Horvath ora esiste un'intera gamma test epigenetici, che può 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. La differenza sta da un lato nel modo in cui vengono misurati i punti (il test EpiAge, ad esempio, utilizza “solo” 13 punti, che sono tanto più precisi) e d'altra parte, l'algoritmo dietro è diverso. Test come il test DunedinPACE mostrano quanto velocemente invecchi. Nel caso ti stia chiedendo da dove viene il nome. Dunedin è una città della Nuova Zelanda dove sono stati raccolti i dati per il test. Anche il test DunedinPace e il test TruAge sono alla base del Olimpiadi del ringiovanimento. Una competizione ideata dall'americano Bryan Johnson per vedere chi invecchia più lentamente. Questo ha inoltre Bryan Johnson ha attirato anche altri biohacker, come il 61enne Dave Pascoe, che ha un'età biologica di appena 38 anni. Abbastanza impressionante.
Cosa influenza l'orologio Horvath?
L'orologio Horvath e i suoi successori sono stati testati per più di 10 anni. Sono emersi alcuni fatti interessanti. Probabilmente la cosa più sorprendente è che l’età biologica può essere influenzata. Soprattutto la scena dei biohacker è stata in grado di dimostrare in modo impressionante che è possibile invertire la propria età biologica.
Ma che dire della direzione opposta e ci sono anche casi in cui l’età biologica cambia solo per un breve periodo di tempo?
Età biologica più avanzata: un indicatore di rischio?
Non c’è ancora consenso nella comunità scientifica su come interpretare i risultati dell’orologio Horvath. Sono “solo” un modello matematico o riflettono realmente i processi di invecchiamento del nostro corpo? Per chiarire un po’ meglio questa domanda, i ricercatori hanno valutato enormi quantità di dati. Questo è apparso Connessione abbastanza chiaro. Le persone con un’elevata discrepanza tra età cronologica ed età biologica hanno un rischio maggiore di sviluppare alcune malattie, come quelle del sistema cardiovascolare.
Chirurgia, stress e infezioni come fattori d'influenza a breve termine
Immagina di aver fatto un test per determinare la tua età biologica e di essere più vecchio del previsto. Per molti sarà sicuramente uno shock e sorge anche la domanda se ora correte un rischio maggiore di contrarre determinate malattie.Questo esempio mostra che la misurazione dell’età biologica non sempre mostra il quadro completo. Perché può essere influenzato anche da eventi a breve termine.
Per dimostrare questo effetto, i ricercatori in this studio diversi scenari esaminati più in dettaglio:
Le operazioni ci fanno invecchiare, almeno a breve termine
La chirurgia sottopone molto stress al nostro corpo. Era quindi ragionevole supporre che ciò abbia un impatto sulla nostra età biologica. E infatti. Poco dopo un'operazione l'età biologica aumenta vertiginosamente. Questo è probabilmente un segnale da parte del nostro corpo che sta utilizzando molte risorse per ripararsi. La buona notizia Pochi giorni dopo l’intervento l’età biologica è tornata alla normalità
Le infezioni influenzano l'orologio Horvath
Infezioni come il COVID-19 hanno anche un effetto dimostrabile sulla nostra età biologica. SPer un breve periodo ci fanno sembrare più vecchi di quanto siamo in realtà. Per questo motivo non è consigliabile effettuare un test epigenetico dell’età se ci si sente male o si ha appena avuto un’infezione. Di conseguenza i risultati potrebbero essere distorti.
E i ricercatori hanno scoperto un ultimo, interessante punto del loro lavoro. Lo stress non sembra invecchiare solo esteriormente, ma anche la nostra età biologica viene influenzata internamente dallo stress.
Casi di studio: applicazioni pratiche dell'orologio Horvath
Negli ultimi anni l'orologio Horvath si è affermato come uno strumento scientifico affermato. Ora sappiamo che l’età biologica può fornirci informazioni molto fondate sulla nostra salute. Una corretta alimentazione, l’esercizio fisico e la riduzione dello stress possono ridurre l’età biologica.
L'orologio Horvath e i suoi successori possono essere utilizzati anche per testare potenziali molecole nella ricerca sulla longevità. Ad esempio, in questo studio la molecola Alfachetoglutarato testato per 7 mesi. Durante questo periodo i soggetti del test hanno assunto ogni giorno una miscela di alfachetoglutarato e vitamine. Il risultato finale è impressionante: i partecipanti sono riusciti a ridurre la loro età biologica in media di 8 anni!
Sfide e ricerca futura
Nonostante gli impressionanti successi dell'orologio Horvath, ci sono ancora sfide e domande senza risposta. Una delle sfide principali è comprendere meglio i meccanismi alla base dei cambiamenti epigenetici misurati dall’orologio Horvath. Una comprensione più approfondita potrebbe aiutare a sviluppare interventi mirati che potrebbero rallentare o invertire il processo di invecchiamento.
È inoltre importante condurre ulteriori studi di validazione per verificare l'accuratezza dell'orologio Horvath in diverse popolazioni e in diverse condizioni ambientali. Tali studi potrebbero aiutare a confermare l’applicabilità generale dell’orologio e identificare possibili limitazioni.
Conclusione: la rivoluzione nella ricerca sull’invecchiamento
L'orologio Horvath e la ricerca di Steve Horvath hanno rivoluzionato la nostra comprensione dell'invecchiamento. Misurando con precisione l’età biologica utilizzando marcatori di metilazione del DNA, l’orologio Horvath fornisce preziose informazioni ben oltre ciò che è possibile attraverso le tradizionali misurazioni dell’età cronologica.Questi risultati hanno il potenziale per migliorare la prevenzione e il trattamento delle malattie legate all’età e sviluppare strategie per promuovere un invecchiamento sano e una durata di vita prolungata.
Il lavoro di Steve Horvath mostra in modo impressionante come la ricerca interdisciplinare e gli approcci innovativi possano portare a scoperte rivoluzionarie. L’Orologio Horvath è un ottimo esempio di come la ricerca epigenetica possa trovare applicazioni pratiche nella vita di tutti i giorni e offrire a tutti una migliore qualità di vita.
