Ihr Körper hat zwei verschiedene Altersstufen
Sie haben ein chronologisches Alter, die Anzahl Ihrer Geburtstage. Sie haben aber auch ein biologisches Alter, das widerspiegelt, wie abgenutzt oder gepflegt Ihre Zellen tatsächlich sind. Zwei 65-Jährige können auf dem Papier gleich sein, innerlich jedoch Jahrzehnte voneinander entfernt. Die meiste Zeit der Geschichte hatten wir keine wirkliche Möglichkeit, dieses innere Alter zu messen. Im letzten Jahrzehnt hat eine Technologie namens epigenetische Uhr das geändert. Durch das Lesen chemischer Markierungen auf Ihrer DNA zielen diese Tests darauf ab, Ihr biologisches Alter abzuschätzen, und die neuesten Versionen geben an, zu zeigen, wie schnell Sie gerade altern.
Was epigenetische Uhren tatsächlich anzeigen
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Epigenetische Uhren lesen nicht die Gene, die Sie geerbt haben. Sie lesen eine chemische Schicht, die über Ihrer DNA sitzt und DNA-Methylierung genannt wird. Methylierung geschieht, wenn eine kleine chemische Markierung, eine Methylgruppe, an eine bestimmte Stelle im Genom bindet, normalerweise dort, wo ein Cytosin neben einem Guanin sitzt, eine Stelle, die Wissenschaftler als CpG-Stelle bezeichnen. Laut einer Übersicht in Pharmacology and Therapeutics, die in der National Library of Medicine des NIH aufbewahrt wird, können diese Tags benachbarte Gene ein- oder ausschalten, ohne den zugrunde liegenden genetischen Code zu ändern.
Entscheidend ist, dass sich die Methylierungsmuster mit zunehmendem Alter auf überraschend vorhersehbare Weise verändern. Nur ein kleiner Teil der Stellen, etwa 2 Prozent, verändert sich mit dem Alter, aber da das menschliche Genom so groß ist, sind es immer noch zwei bis drei Millionen Stellen, heißt es in derselben vom NIH archivierten Übersicht. Einige Standorte gewinnen im Laufe der Jahre an Methylierung, während andere sie verlieren. Durch die Messung nur einiger hundert sorgfältig ausgewählter CpG-Standorte können Forscher diese Veränderungen wie die Jahresringe eines Baumes lesen und das Alter mit erstaunlicher Genauigkeit schätzen.
Die Horvath-Uhr: Der erste große Durchbruch
Das Feld begann im Jahr 2013 ernsthaft, als Steve Horvath von der UCLA einen bahnbrechenden Artikel in der Zeitschrift Genome Biology veröffentlichte. Horvath baute mithilfe von mehr als 8.000 Proben aus Dutzenden menschlicher Gewebe und Zelltypen eine Multigewebeuhr auf und destillierte das Signal auf 353 spezifische Methylierungsstellen herunter, wie in seiner Arbeit (Genome Biology, 2013) beschrieben und vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns zusammengefasst. Die Tatsache, dass eine Formel auf Blut, Gehirn, Leber und viele andere Gewebe wirkte, machte sie zur ersten wirklich universell einsetzbaren biologischen Uhr.
Wie genau ist es? Horvaths Uhr sagte das chronologische Alter einer Person mit einem mittleren Fehler von etwa 3,6 Jahren und einer Korrelation von etwa 0,96 voraus, was bedeutet, dass das vorhergesagte Alter und das tatsächliche Alter laut seinem ursprünglichen Bericht und der Wikipedia-Übersicht über epigenetische Uhren, in der sie zitiert wird, sehr genau übereinstimmen. Eine separate Uhr aus dem Jahr 2013 von Gregory Hannums Team an der UC San Diego nutzte 71 Stellen im Blut und erreichte eine ähnliche Genauigkeit, wodurch beide grundlegenden Uhren der ersten Generation entstanden.
Uhren der zweiten Generation: Vom Alter zur Gesundheit
Uhren der ersten Generation wie Horvath und Hannum wurden auf das Geburtstagsalter abgestimmt. Aber eine Uhr, die einfach Ihr Alter vorhersagt, ist nicht so nützlich wie eine, die Ihren Gesundheitszustand vorhersagt. Diese Einsicht trieb die zweite Generation an. Im Jahr 2018 veröffentlichten Morgan Levine, damals an der UCLA, und Kollegen DNAm PhenoAge in der Zeitschrift Aging. Anstatt nur auf das chronologische Alter zu trainieren, mischten sie neun klinische Marker wie Blutzucker und Messungen der Leber-, Nieren- und Immunfunktion ein und fanden dann 513 Methylierungsstellen, die dieses phänotypische Bild erfassten, wie in der Studie berichtet und in einer von Experten begutachteten systematischen Überprüfung in Aging zusammengefasst wurde.
Die Auszahlung ist die Vorhersage. Laut derselben systematischen Überprüfung in Aging und der epigenetischen Uhrendokumentation der University of Michigan Health and Retirement Study hat sich gezeigt, dass PhenoAge Mortalität, Krebs, körperlichen Verfall und sogar das Alzheimer-Risiko besser vorhersagt als das chronologische Alter. Kurz gesagt, eine Person, deren PhenoAge ihr Geburtstagsalter überschreitet, ist statistisch gesehen einem höheren Risiko ausgesetzt, selbst wenn es ihr heute gut geht.
GrimAge: Entwickelt, um die Lebensdauer vorherzusagen
Die Uhr, die bei der Vorhersage der Lebenserwartung von Menschen die meiste Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, ist GrimAge, entwickelt von Ake Lu, Steve Horvath und Kollegen und veröffentlicht in Aging im Jahr 2019. Anstatt das Alter direkt zu verfolgen, kombiniert GrimAge methylierungsbasierte Schätzungen von acht mit Krankheiten verbundenen Blutproteinen sowie eine Methylierungssignatur der Rauchergeschichte, wie im Originalpapier und in einer Nature Translational Psychiatry-Studie, in der das Maß verwendet wurde, beschrieben. Der Name ist bewusst unverblümt: Hohe Werte signalisieren düstere Nachrichten für das Mortalitäts- und Morbiditätsrisiko.
Als Forscher des US-amerikanischen National Institute on Aging die großen Uhren direkt verglichen, übertraf GrimAge laut diesem NIA-Vergleich PhenoAge, die Horvath- und Hannum-Uhren sowie DunedinPACE bei der Vorhersage des Todes. Eine separate 18-Jahres-Follow-up-Untersuchung älterer weiblicher Zwillinge, die in Clinical Epigenetics veröffentlicht wurde, ergab, dass GrimAge die Sterblichkeit auch nach Berücksichtigung der gemeinsamen Genetik vorhersagte, was die Gewissheit stärkte, dass das Signal real und nicht nur vererbt ist.
DunedinPACE: Ein Tachometer, kein Kilometerzähler
Die oben genannten Uhren funktionieren wie ein Kilometerzähler und schätzen die Gesamtkilometerzahl. DunedinPACE funktioniert eher wie ein Tachometer und schätzt, wie schnell Sie gerade altern. Es wurde von Daniel Belsky von der Columbia University mit dem Moffitt- und Caspi-Team bei Duke entwickelt und 2022 in der Zeitschrift eLife veröffentlicht. Die Forscher verfolgten über zwei Jahrzehnte hinweg 19 Messungen der Organgesundheit in der neuseeländischen Dunedin-Geburtskohorte und destillierten dann dieses langfristige Alterungstempo in einem einzigen Bluttest zusammen, wie im eLife-Artikel und auf der Moffitt- und Caspi-Forschungsseite der Duke University beschrieben.
DunedinPACE wird in Jahren biologischer Alterung pro Kalenderjahr angegeben. Ein Wert von 1,0 bedeutet, dass Sie mit der erwarteten Geschwindigkeit von einem biologischen Jahr pro Jahr altern; Laut der eLife-Studie und der Projektbeschreibung von Duke bedeutet ein Wert über 1,0 schneller, ein Wert unter 1,0 bedeutet langsamer. Da es das aktuelle Tempo erfasst, ist es besonders attraktiv, um in Echtzeit zu testen, ob eine Diät, ein Trainingsplan oder Medikamente den Alterungsprozess verlangsamen. Die Messung wurde mittlerweile in Dutzenden von Kohorten in vielen Ländern und Abstammungsgruppen validiert.
Wie sehr sollten Sie der Nummer vertrauen?
Epigenetische Uhren gehören zu den reproduzierbarsten Werkzeugen des biologischen Zeitalters, die die Wissenschaft hervorgebracht hat, aber sie haben echte Grenzen. Die Ergebnisse können je nach untersuchtem Gewebe, Labormethode und sogar der Tageszeit oder der kürzlich aufgetretenen Erkrankung variieren. Ein einzelner Messwert ist am besten als Schätzung mit einer Fehlerquote und nicht als präzises Urteil zu verstehen. Die Uhren wurden hauptsächlich anhand von Blutproben und Populationen erstellt, die nicht vollständig divers waren, sodass sie für einige Gruppen möglicherweise weniger genau sind. Sie informieren Sie auch über das Risiko einer Bevölkerung und nicht über Ihr individuelles Schicksal.
Für Menschen über 50 ist die praktische Erkenntnis ermutigend und fundiert. Dieselben Lebensstilfaktoren, die seit langem mit gesundem Altern verbunden sind: Nicht rauchen, aktiv bleiben, gut schlafen und Gewicht und Blutzucker kontrollieren, sind genau die Signale, die diese Uhren auffangen. Forscher untersuchen aktiv, ob Interventionen die Zeit zurückdrehen können, und die ersten Ergebnisse sind vielversprechend, aber noch nicht gesichert. Wenn Sie sich für einen epigenetischen Verbrauchertest entscheiden, betrachten Sie das Ergebnis als einen Datenpunkt in einem größeren Zusammenhang und bringen Sie es zu einem Arzt, der es in einen Zusammenhang bringen kann.
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Bei diesem Artikel handelt es sich um einen Aufklärungsartikel und nicht um einen medizinischen Rat. Sprechen Sie mit Ihrem Arzt über Ihren Gesundheitszustand und etwaige Tests.