Tiedätkö kuinka vanha olet? Epigeneettiset kellot iän määrittäjinä

Kynttilöiden määrä kakussa ei ole enää ainoa tapa määrittää ikää. Kalenteri-iän rinnalle on tullut uusia entistä tarkempia tapoja määrittää biologinen ikä. Kalenteri-ikä ja biologinen ikä voivat erota toisistaan suurestikin. Mihin uudet biologisen iän mittarit oikeastaan perustuvat ja mihin niitä voidaan hyödyntää?

Ovatko biologinen ja kronologinen kellosi samassa ajassa? Kuva: Pixabay.

Siinä missä kronologinen ikääntyminen tapahtuu kaikille samaa tahtia, on biologinen ikääntyminen hyvin yksilöllistä. Toisen keho voi biologisen iän mukaan olla vuosia kalenteri-ikää nuorempi, kun taas toisilla keho vanhenee oletettua nopeammin. Uusien biologisen iän mittareiden kehittämiseen on käytetty perimän laajuisia analyysejä ja koneoppimismenetelmiä, jotka mahdollistavat olennaisen ”kellodatan” seulomisen valtavista tietomääristä. Tyypillisimmin biologisen iän määritys tehdään veren valkosoluista.

Biologista ikää mittaavat kellot perustuvat epigeneettisiin merkkeihin

Nyt pinnalla olevat biologisen iän mittarit perustuvat epigenetiikkaan. Epigenetiikalla tarkoitetaan sellaisia geenien toiminnan säätelijöitä, jotka eivät muuta DNA:n emäsjärjestystä. Asiaa voisi verrata vaikka siihen, että suunnistajalta sitoo silmät – suunnistaja on edelleen sama ja yhtä osaava, mutta kun silmät ovat sidottuina, ei homma onnistu. Epigeneettinen säätelyn vuoksi myös identtiset kaksoset ovat erilaisia.

Epigeneettinen säätely on ollut tärkeässä osassa sinunkin kehittymisessäsi – elimistösi jokaisessa solussa on nimittäin sama DNA, mutta tietyt solut ohjelmoidaan toimimaan maksasoluina, toiset lihaksina ja niin edelleen. Epigenetiikka siis mahdollistaa saman geneettisen materiaalin toiminnan eri tilanteissa tai ympäristössä eri tavalla.

DNA-metylaatioikä kertoo biologisen ikäsi

Epigeneettisistä säätelijöistä tutkituin on DNA:n metylaatio. Tällä tarkoitetaan DNA-juosteeseen liittyneitä metyyliryhmiä, joiden määrä muuttuu muun muassa ikääntymisen, ympäristötekijöiden ja elintapojen vaikutuksesta. Metyyliryhmät tyypillisesti hiljentävät geenin toimintaa, eli merkitsevät kohdegeeninsä ”poissa käytöstä” -merkillä. Kehitettyjen laskenta-algoritmien avulla tieto ikääntymisen kannalta olennaisista metyyliryhmistä summataan yksilölliseksi luvuksi, joka kertoo DNA-metylaatioiän vuosina. Näitä algoritmeja kutsutaan epigeneettisiksi kelloiksi. Kun epigeneettisen kellon antamasta tuloksesta vähennetään kronologinen ikä, erotus kertoo, onko kyseisen henkilön biologinen ikääntyminen edennyt ikätovereita hitaammin vai nopeammin.

Mitä etua biologisen iän määrittämisestä on?

Epigeneettisen kellojen on havaittu olevan yhteydessä yksilön terveyteen ja sairastuvuuteen. Epigeneettisistä kelloista toivotaankin uusia biomarkkereita erilaisille sairauksille, jolloin niihin voitaisiin puuttua jo varhaisessa vaiheessa, jopa ennen sairauden puhkeamista.

Epigeneettisten kellojen avulla voidaan myös selvittää erilaisten ympäristötekijöiden, kuten liikunnan ja ravitsemuksen vaikutusta biologiseen ikään. Lisäksi epigeneettisen kellon on havaittu ennustavan kuoleman riskiä jopa kronologista ikää paremmin.

Kannattaako oma biologinen ikänsä siis määrittää? Useat geenitestiyritykset tarjoavat nykyisin biologisen iän määrityksiä. Yksilölle oman biologinen iän mittaus tarjoaa korkeintaan viihdearvoa. Koska uusia, toisistaan poikkeavia kelloja julkaistaan kiihtyvällä tahdilla, on hankalaa päätellä, mikä kelloista kuvaa tarkimmin yksilön biologista ikää. Tutkimusnäyttö on myös vielä niukkaa, vaikkakin kelloissa on valtavasti potentiaalia ja ne kiinnostavat niin tutkijoita kuin suurta yleisöä.

Teksti on kirjoitettu yhteistyössä Elina Sillanpään (LitT, biologisen ikääntymisen tutkija) kanssa.

Lähteet:

  • Zhang G, Pradhan S: Mammalian epigenetic mechanisms. IUBMB Life 2014, 66(4):240-256.
  • Horvath S: DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol 2013, 14(10):R115-2013-14-10-r115.
  • Sillanpaa E, Laakkonen EK, Vaara E, Rantanen T, Kovanen V, Sipila S, Kaprio J, Ollikainen M: Biological clocks and physical functioning in monozygotic female twins. BMC Geriatr 2018, 18(1):83-018-0775-6.
  • https://www.helsinki.fi/fi/uutiset/terveys/epigeneettinen-kello-kertoo-oletko-ikaistasi-vanhempi
  • Häkkinen, H., Miettinen, A., Mikkonen, A.-M., Pitkämäki, T., Sovelius, S., & Varjola, S. (2015). Epigenetiikka haastaa käsityksiämme periytymisestä ja evoluutiosta. Tieteessä Tapahtuu33(2). https://journal.fi/tt/article/view/49578
  • Aini Paavilainen, Pro Gradu: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/62491?show=full
  • Chen BH, Marioni RE, Colicino E, Peters MJ et al: DNA methylation-based measures of biological age: meta-analysis predicting time to death. Aging (Albany NY) 2016, 8(9):1844-1865.
  • Lu AT, Quach A, Wilson JG, Reiner AP, Aviv A, Raj K, Hou L, Baccarelli AA, Li Y, Stewart JD, Whitsel EA, Assimes TL, Ferrucci L, Horvath S: DNA methylation GrimAge strongly predicts lifespan and healthspan. Aging (Albany NY) 2019, 11(2):303-327.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s