Dois cientistas do CECAD Cluster of Excellence in Aging Research desenvolveram um método que pode determinar a idade biológica de um organismo com uma precisão sem precedentes.
Todos conhecemos a idade cronológica – a nossa idade desde o nascimento. Porém, a idade biológica pode diferir dela, às vezes significativamente. Todo a gente envelhece de forma diferente.
Os cientistas podem usar relógios antigos para determinar a idade biológica de um organismo. Até agora, relógios antigos, como o relógio epigenético de Horvath, eram baseados no padrão de metilação, pequenos grupos químicos que se ligam ao ADN e mudam com a idade.
Agora, usando o organismo-modelo Caenorhabditis elegans, uma equipa de investigadores da Universidade de Colónia, na Alemanha, desenvolveram um “relógio de envelhecimento” que determina a idade biológica de um organismo diretamente da sua expressão genética, o transcriptoma.
Usando o transcriptoma, o novo “relógio” toma em consideração o conjunto de genes que são lidos do ADN – ARN mensageiro (mARN) – para formar proteínas para a célula.
Até agora, o transcriptoma era considerado demasiado complexo para indicar a idade. Às vezes, os genes transcrevem uma quantidade particularmente grande de mRNA, outras vezes, menos. Portanto, até agora não foi possível desenvolver relógios de envelhecimento precisos com base na atividade do gene.
A nova abordagem do bioinformático David Meyer e o geneticista Björn Schumacher, diretor do Instituto para Estabilidade do Genoma no Envelhecimento e Doenças do CECAD Cluster of Excellence in Aging Research e do Centro de Medicina Molecular de Colónia (CMMC), usa um truque matemático para eliminar as diferenças na atividade do gene.
O relógio de envelhecimento do transcriptoma binarizado divide os genes em dois grupos – “ligado” ou “desligado” -, minimizando assim a alta variação. Isto torna o envelhecimento previsível a partir do transcriptoma.
“Surpreendentemente, este procedimento simples permite uma previsão muito precisa da idade biológica, perto do limite teórico de precisão. Mais importante ainda, este relógio de envelhecimento também funciona em idades avançadas, que antes eram difíceis de medir porque a variação na atividade do gene é particularmente alta”, disse Meyer, em comunicado.
A chamada Idade BiT (relógio de envelhecimento transcriptómico binarizado) baseia-se exclusivamente em aproximadamente 1.000 transcriptomas diferentes de C. elegans, para os quais a vida útil é conhecida com precisão.
Organismos-modelo, como o nematóide, fornecem uma visão controlável do processo de envelhecimento, permitindo que sejam descobertos biomarcadores e que sejam estudados os efeitos de influências externas, como radiação ultravioleta ou nutrição.
O novo relógio de envelhecimento permite aos cientistas prever com precisão os efeitos pró e anti-envelhecimento de variantes de genes e vários fatores externos no nematóide numa idade jovem. O relógio do envelhecimento também mostrou que os genes da resposta imunológica, bem como a sinalização nos neurónios, são importantes para o processo de envelhecimento.
“A idade BiT também pode ser aplicada para prever a idade humana rapidamente e com uma precisão muito alta. Medir a idade biológica é importante para determinar a influência do ambiente, da dieta ou das terapias no processo de envelhecimento e no desenvolvimento de doenças relacionadas com a idade. Este relógio poderia, portanto, encontrar ampla aplicação na investigação do envelhecimento. Uma vez que a idade BiT é baseada puramente na atividade do gene, pode basicamente ser aplicada a qualquer organismo”, explicou Schumacher.
Este estudo foi publicado este mês na revista científica Aging Cell.
