Studiu revoluționar leagă mutațiile genetice de schimbările epigenetice în procesul de îmbătrânire

Cercetătorii de la University of California San Diego School of Medicine au publicat rezultate care oferă noi perspective asupra unei întrebări vechi: ce cauzează îmbătrânirea la nivel molecular? Descoperirile lor, publicate în Nature Aging, descriu pentru prima dată o legătură între cele două explicații principale ale îmbătrânirii: mutațiile genetice aleatorii și modificările epigenetice predictibile. Acestea din urmă, cunoscute sub denumirea de teoria ceasului epigenetic, sunt utilizate pe scară largă ca măsură cantitativă a vârstei biologice.
Totuși, acest nou studiu sugerează că procesul ar putea fi mult mai complex.

„Instituțiile majore de cercetare și companiile investesc în strategii de întoarcere a ceasului epigenetic ca modalitate de a inversa efectele îmbătrânirii, dar cercetarea noastră indică faptul că aceasta ar putea trata doar un simptom al îmbătrânirii, nu cauza fundamentală. Dacă mutațiile sunt, de fapt, responsabile pentru schimbările epigenetice observate, acest fapt ar putea schimba fundamental abordarea noastră în eforturile anti-îmbătrânire.”
— Trey Ideker, Ph.D., profesor la UC San Diego School of Medicine și UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Teoriile îmbătrânirii genetice și epigenetice

Cercetătorii se concentrează pe două teorii principale care explică relația dintre îmbătrânire și ADN:

• Teoria mutațiilor somatice: Susține că îmbătrânirea este cauzată de acumularea de mutații în secvența ADN-ului, care apar aleatoriu în timp.
• Teoria ceasului epigenetic: Propune că îmbătrânirea este determinată de acumularea de modificări epigenetice, cum ar fi metilarea ADN-ului, care nu modifică secvența ADN-ului, dar influențează expresia genelor. Spre deosebire de mutații, modificările epigenetice pot fi reversibile.

Deși modificările epigenetice sunt mai ușor de cuantificat și folosite pentru a măsura vârsta biologică, originea lor rămânea neclară. Studiul actual oferă o explicație: aceste schimbări sunt direct corelate cu mutațiile genetice.

Principalele descoperiri

Pentru a investiga legătura dintre mutațiile genetice și modificările epigenetice, cercetătorii au analizat datele a 9.331 de pacienți din Cancer Genome Atlas și Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes. Studiul a evidențiat:

• Corelația între mutații și metilarea ADN-ului: Mutațiile genetice erau asociate în mod predictibil cu modificările epigenetice, demonstrând că o singură mutație poate declanșa o cascadă de schimbări epigenetice în genom.
• Predicții similare ale vârstei: Cercetătorii au demonstrat că se pot face predicții privind vârsta biologică folosind fie mutații genetice, fie modificări epigenetice.

Implicații pentru cercetarea anti-îmbătrânire

Studiul ridică întrebări fundamentale despre procesul de îmbătrânire. Dacă mutațiile somatice reprezintă cauza principală a îmbătrânirii, iar modificările epigenetice sunt doar o consecință, intervențiile care vizează inversarea ceasului epigenetic ar putea avea o eficacitate limitată.

„Dacă mutațiile somatice sunt motorul fundamental al îmbătrânirii și modificările epigenetice doar urmăresc acest proces, va fi mult mai dificil să inversăm îmbătrânirea decât credeam anterior.”
— Steven Cummings, M.D., co-autor, UC San Francisco.

Direcții viitoare

Cercetătorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare pentru a înțelege pe deplin relația dintre mutațiile somatice și modificările epigenetice. Totuși, rezultatele actuale reprezintă un pas important în elucidarea mecanismelor moleculare ale îmbătrânirii și deschid noi căi pentru dezvoltarea terapiilor inovatoare anti-îmbătrânire.

Concluzii

Acest studiu redefinește abordarea asupra îmbătrânirii, sugerând că mutațiile genetice și modificările epigenetice sunt strâns legate și influențează procesul de îmbătrânire într-un mod mai complex decât s-a crezut anterior. Aceste descoperiri pot avea implicații majore pentru dezvoltarea de terapii capabile să abordeze cauzele fundamentale ale îmbătrânirii, mai degrabă decât simptomele sale.