Un nuovo metodo rende più precisi e più facili da interpretare gli orologi epigenetici dell'invecchiamento

I ricercatori del Leibniz Institute on Aging, Fritz Lipmann Institute (FLI) in Germania, in collaborazione con scienziati dell'Università Ebraica di Gerusalemme, dell'Università di Edimburgo e della Queen Mary University di Londra, hanno sviluppato un nuovo orologio epigenetico chiamato TFMethyl Clock. Questo strumento migliora sia l'accuratezza della previsione dell'età che la capacità di interpretare i meccanismi biologici dietro l'invecchiamento.

Gli orologi epigenetici misurano l'età biologica analizzando i modelli di metilazione del DNA, le modifiche chimiche al DNA che influenzano l'attività genica. Mentre gli orologi esistenti sono altamente efficaci nel prevedere l'età, spesso mancano di chiarezza sulle specifiche vie biologiche che guidano l'invecchiamento. L'orologio TFMethyl affronta questa limitazione concentrandosi sui siti di metilazione del DNA che regolano l'espressione genica attraverso il legame del fattore di trascrizione. I fattori di trascrizione agiscono come interruttori, attivando o disattivando i geni e svolgono un ruolo chiave nelle funzioni cellulari legate all'invecchiamento. Il team di ricerca ha condotto un'analisi completa dei siti di metilazione del DNA utilizzati negli orologi epigenetici attuali.

I ricercatori hanno scoperto che molti di questi siti non si trovavano all'interno di regioni di legame del fattore di trascrizione confermate sperimentalmente. Ciò ha suggerito che i modelli esistenti potrebbero non catturare pienamente le reti di regolamentazione genetica coinvolte nell'invecchiamento. Per migliorare l'accuratezza e l'interpretabilità, i ricercatori si sono concentrati sui siti di metilazione che influenzano direttamente l'espressione genica durante l'invecchiamento. Esaminando questi siti, il team ha scoperto un sottoinsieme di posizioni di metilazione regolatorie legate ai processi correlati all'invecchiamento. Questi comprendevano percorsi di segnalazione associati alla produzione di interleuchina-1β e al metabolismo degli acidi grassi.

L'interleuchina-1β è una citochina coinvolta nell'infiammazione, mentre il metabolismo degli acidi grassi svolge un ruolo critico nell'equilibrio energetico e nella salute cellulare. Questi risultati suggeriscono che alcuni percorsi molecolari possono avere un impatto diretto sul tasso di invecchiamento biologico. Il modello TFMethyl Clock, costruito utilizzando questo raffinato insieme di siti di metilazione, dimostra un'eccezionale precisione nella previsione dell'età. A differenza degli orologi tradizionali, fornisce informazioni sui meccanismi biologici che possono guidare l'invecchiamento.

Il coautore Steve Hoffmann ha osservato che la costruzione dell'orologio dai siti di metilazione del DNA regolatore migliora la sua rilevanza biologica. Alena van Bömmel, un altro coautore e presto professore presso l'Università Ludwig-Maximilians di Monaco, ha sottolineato che il modello non solo raggiunge un'elevata precisione ma rivela anche potenziali obiettivi per ulteriori ricerche.

Con l'invecchiamento della popolazione globale, gli strumenti che valutano con precisione l'età biologica e identificano i fattori che contribuiscono diventeranno sempre più preziosi.