El estudio pone el asiento para dirigir preguntas sin resolver en el envejecimiento humano

Los doctores han observado de largo que la edad biológica y la edad cronológica no son siempre una y lo mismo. Un de 55 años puede exhibir muchos signos de la edad avanzada y tener enfermedades relativas a la edad numerosas, mientras que un de 80 años puede ser sano y robusto. Mientras que la dieta, la actividad física y otros factores desempeñan un papel, hay muchos contribuidores en cuanto a porqué y cómo algunas personas envejecen mejor que otros. Esos contribuidores siguen siendo mal entendidos.

Para un estudio el 19 de diciembre de 2018 publicado en biología del genoma, las personas colaborativas en el instituto de Salk analizaban a las células epiteliales que colocaban del muy joven a las firmas moleculares muy viejas y buscadas que pueden ser proféticas de edad. Desarrollar una mejor comprensión de los procesos biológicos del envejecimiento podría ayudar eventual a dirigir las condiciones de salud que son mas comunes en edad avanzada, tal como enfermedad cardíaca y demencia.

“Este experimento fue diseñado para determinar si hay firmas moleculares del envejecimiento a través del alcance entero de la vida humana,” dice autor a Saket co-mayor Navlakha, profesor adjunto en el laboratorio de la biología integrante de Salk. “Queremos desarrollar los algoritmos que pueden predecir el envejecimiento sano y el envejecimiento no-sano, e intento para encontrar las diferencias.”

“El estudio ofrece un asiento para cuantitativo dirigir preguntas sin resolver en el envejecimiento humano, tal como el índice de envejecimiento durante épocas de la tensión,” dice a profesor Martin Hetzer, autor co-mayor, así como el oficial de la ciencia del vicepresidente de Salk y del jefe.

Los investigadores centrados en un tipo de célula epitelial llamaron los fibroblastos cutáneos, que generan el tejido conectivo y ayudan a la piel a curar después de daño. Eligieron este tipo de célula por dos razones: primero, las células son fáciles de obtener con una biopsia simple, no invasor de la piel; en segundo lugar, estudios anteriores indicaron que los fibroblastos son probables contener firmas del envejecimiento. Esto es porque, a diferencia de la mayoría de los tipos de células que vuelquen totalmente cada pocas semanas o meses, un subconjunto de estas células tirante con nosotros nuestras vidas enteras.

Los investigadores analizaban los fibroblastos tomados a partir de 133 individuos sanos que colocaban en edad a partir de la 1 a 94. Para conseguir una muestra representativa, las personas estudiaron a un promedio de 13 personas para cada década de edad. El laboratorio cultivó las células para multiplicarse, después utilizó un método llamado RNA que ordenaba (ARN-Seq) para buscar biomarkers en las células que cambian mientras que la gente consigue más vieja. Aplicaciones ARN-Seq profundo-que ordenan tecnologías para determinar qué genes se giran en ciertas células. Usando los algoritmos de máquina-aprendizaje de la aduana para clasificación los datos ARN-Seq, las personas encontraron ciertos biomarkers el indicar del envejecimiento, y podían predecir la edad de una persona con menos de ocho años de desvío por término medio.

“Tomamos “un sumidero de cocina” aproximación con este proyecto,” dice a primer autor Jason Fleischer, becario postdoctoral de Salk. “Bastante que entrando esta investigación con una idea de lo que quisimos encontrar, decidíamos observar los cambios en la expresión de todos los genes de la proteína-codificación y permita los algoritmos la arreglan. Utilizamos qué se llama un método de máquina-aprendizaje del conjunto para hacer esto.”

El análisis de las personas de Salk era diferente de aproximaciones anteriores llevadas por otros laboratorios el envejecimiento biológico del estudio. Los estudios más anteriores se centraron en cambios en solamente algunos sitios de la metilación de la DNA, bastante que observando cambios del genoma de la expresión en general. El grupo de datos era también mucho más grande que cualquier investigación de este tipo antes de la cual se haga nunca, porque incluyó a tan mucha gente que representaba un alcance de décadas. Los investigadores han hecho el público de los datos de modo que otros investigadores puedan utilizarlo.

Para validar el algoritmo, las personas también utilizaron fibroblastos a partir de 10 pacientes con el progeria, una enfermedad genética caracterizada por el envejecimiento acelerado. De acuerdo con el análisis de las firmas moleculares de estos pacientes, que colocaron en edad a partir del dos a ocho, el modelo los predijo para ser alrededor de una década más vieja que su edad del calendario.

“El hecho de que nuestro sistema pueda predecir que esta clase de envejecimiento muestra que este modelo está comenzando a conseguir en los apuntalamientos verdaderos de la edad biológica,” Fleischer dice.

Aunque este estudio destapara biomarkers relativos a la edad, los investigadores acentúan eso apenas porque algo es profético del envejecimiento no significa que es la causa del envejecimiento. Mientras tanto, sin embargo, si se validan las conclusión, los doctores podrían utilizar este tipo de análisis para determinar cuando comenzar a revisar a sus pacientes para las condiciones relativas a la edad y aconsejarlas sobre opciones sanas de la forma de vida.

Más investigación necesita ser hecha antes de que cualquier tratamiento preventivo podría ser desarrollado. Uno de los pasos siguientes de esta investigación será busca estas firmas en otros tipos de células.

El “envejecimiento es un impulsor de tan muchas enfermedades, incluyendo Alzheimer y otros problemas neurológicos,” Navlakha concluyen. “Si podemos mostrar que los cambios que hemos visto en fibroblastos nos conectamos con el envejecimiento en otros tipos de células, podemos eventual poder utilizar estas firmas para desarrollar intervenciones apuntadas.”