Rare ‘killer’ mutations present at birth could be taking years off your life / Le rare mutazioni "killer" presenti alla nascita potrebbero abbreviare di anni la tua vita
Rare ‘killer’ mutations present at birth could be taking years off your life / Le rare mutazioni "killer" presenti alla nascita potrebbero abbreviare di anni la tua vita
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Mutations present in our DNA from birth can cause us to die at a younger age. / Le mutazioni presenti nel nostro DNA dalla nascita possono farci morire in giovane età.
Scientists have discovered a handful of ultrarare mutations present in our cells from birth that likely shave years off a person’s life. Each of these DNA variants, most likely inherited from our parents, can reduce life span by as much as 6 months, the researchers estimate. And different combinations can dictate how long people live before developing age-related diseases such as cancer, diabetes, and dementia.
A person’s genes don’t set a specific natural life span—diet and many other factors play large roles, too—but studies have shown that DNA variants can influence the aging process. Biologists chalk up less than one-third of that influence to the genes we inherit. The source of other age-influencing DNA variation is environmental: Sun damage, chemical exposure, and other insults that create thousands of random mutations. Each cell’s collection of these environmental mutations differs, and most don’t greatly impact a person’s life span.
Hunting for these rare mutations, which are found in less than one in every 10,000 people, required a group effort. Harvard University geneticist Vadim Gladyshev, a senior co-author in the new study, partnered with academic colleagues and a biotech company called Gero LLC to scour the UK Biobank, a public database containing the genotypes of about 500,000 volunteers.
Using more than 40,000 of these genotypes, the team looked for correlations between small changes in DNA and health conditions, a so-called genomewide association study. Specifically, the variants they were targeting knock out genes entirely, depriving all the cells in the body of certain proteins.
On average, each person is born with six ultrarare variants that can decrease life span and “health span,” the amount of time people live before developing serious diseases, the team reports this month in eLife. The more mutations, the more likely a person was to develop an age-related illness at a younger age or die. “The exact combination matters,” Gladyshev says, but in general, each mutation decreases life span by 6 months and health span by 2 months.
The results build on what is already known about aging: “Family genes” matter. But rather than studying the common mutations found in especially long-lived people, researchers can now target rarer variants present in everyone. Gladyshev hopes this information can be used in clinical trials to categorize participants by their mutations in addition to things like gender and actual age.
He admits the findings are potentially controversial, as they minimize the perceived contribution to aging of environmental “somatic” mutations acquired throughout life. Somatic mutations “live in a larger universe of age-related changes” influenced by lifestyle, he says, adding that changes to hormone and gene expression also come with age. “They [all] contribute to the aging process, but on their own they do not cause it.”
Jan Vijg, a geneticist at the Albert Einstein College of Medicine who studies the role of somatic mutations in aging, agrees, though he adds that somatic mutations can still cause diseases such as skin cancer that decrease life span.
Alexis Battle, a biomedical engineer at the Johns Hopkins University School of Medicine, points to an important caveat, however: The new research only looked at the “exome,” the 1% of the genome that actively builds the proteins that direct our cells. The rest is largely a black box, although growing evidence shows it can affect gene expression. Both Battle and Vijg agree that this DNA could be even more important in aging than the regions targeted by Gladyshev and his colleagues.
Going forward, Gladyshev would like to repeat his analysis on DNA from centenarians: those that live to be older than 100. “Most of the previous research focused on what these people have that makes them long-lived,” he says. “But [we want to look at] the opposite—it’s what they don’t have.”
ITALIANO
Gli scienziati hanno scoperto una manciata di mutazioni ultrarare presenti nelle nostre cellule dalla nascita che probabilmente riducono anni dalla vita di una persona. Ognuna di queste varianti di DNA, molto probabilmente ereditate dai nostri genitori, possono ridurre la durata della vita di ben 6 mesi, stimano i ricercatori. E diverse combinazioni possono dettare per quanto tempo vivono le persone prima di sviluppare malattie legate all'età come il cancro, il diabete e la demenza.
I GENI DI UNA PERSONA NON IMPOSTANO UNA DURATA DI VITA NATURALE SPECIFICA — DIETA E MOLTI ALTRI FATTORI GIOCANO RUOLI GRANDI, ANCHE — MA GLI STUDI HANNO VISUALIZZATO CHE LE VARIANTI DEL DNA POSSONO INFLUIRE SUL PROCESSO DI INVECCHIAMENTO. I BIOLOGI RIDUCONO A MENO DI UN TERZO DI QUESTA INFLUENZA SUI GENI CHE ABBIAMO EREDITO. LA FONTE DI ALTRE VARIAZIONI DEL DNA CHE INFLUENZANO L'ETÀ È AMBIENTALE: DANNI AL SOLE, ESPOSIZIONE CHIMICA E ALTRI INSULTI CHE CREANO MIGLIAIA DI MUTAZIONI RANDOM. OGNI COLLEZIONE DI CELLULE DI QUESTE MUTAZIONI AMBIENTALI DIFFERISCE E LA MAGGIOR PARTE NON IMPATTA GRANDEMENTE LA DURATA DI VITA DI UNA PERSONA.
La caccia a queste rare mutazioni, che si trovano in meno di una su 10.000 persone, ha richiesto uno sforzo di gruppo. Il genetista della Harvard University Vadim Gladyshev, co-autore senior nel nuovo studio, ha collaborato con colleghi accademici e una società biotecnologica chiamata Gero LLC per setacciare la Biobank del Regno Unito, un database pubblico contenente i genotipi di circa 500.000 volontari.
Utilizzando oltre 40.000 di questi genotipi, il gruppo ha cercato correlazioni tra piccoli cambiamenti nel DNA e condizioni di salute, un cosiddetto studio di associazione su tutto il genoma. In particolare, le varianti che stavano prendendo di mira eliminano completamente i geni, privando tutte le cellule del corpo di determinate proteine.
In media, ogni persona nasce con sei varianti ultrarare che possono ridurre la durata della vita e la "durata della salute", la quantità di tempo che le persone vivono prima di sviluppare malattie gravi, il gruppo riferisce questo mese su eLife. Più mutazioni, maggiore è la probabilità che una persona sviluppi una malattia legata all'età in giovane età o muoia. "La combinazione esatta conta", afferma Gladyshev, ma in generale ogni mutazione riduce la durata della vita di 6 mesi e la durata della salute di 2 mesi.
I risultati si basano su ciò che è già noto sull'invecchiamento: i "geni della famiglia" contano. Ma piuttosto che studiare le mutazioni comuni riscontrate in persone particolarmente longevi, i ricercatori possono ora prendere di mira varianti più rare presenti in tutti. Gladyshev spera che queste informazioni possano essere utilizzate negli studi clinici per classificare i partecipanti in base alle loro mutazioni oltre a cose come il sesso e l'età effettiva.
Ammette che i risultati sono potenzialmente controversi, in quanto minimizzano il contributo percepito all'invecchiamento delle mutazioni "somatiche" ambientali acquisite nel corso della vita. Le mutazioni somatiche “vivono in un universo più ampio di cambiamenti legati all'età” influenzati dallo stile di vita, dice, aggiungendo che anche i cambiamenti all'ormone e all'espressione genica derivano dall'età. "Tutti [contribuiscono] al processo di invecchiamento, ma da soli non lo causano".
Jan Vijg, genetista presso l'Albert Einstein College of Medicine, che studia il ruolo delle mutazioni somatiche nell'invecchiamento, è d'accordo, anche se aggiunge che le mutazioni somatiche possono ancora causare malattie come il cancro della pelle che riducono la durata della vita.
Alexis Battle, un ingegnere biomedico presso la Johns Hopkins University School of Medicine, indica tuttavia un avvertimento importante: la nuova ricerca ha esaminato solo l '"esoma", l'1% del genoma che costruisce attivamente le proteine che dirigono le nostre cellule. Il resto è in gran parte una scatola nera, sebbene prove crescenti dimostrino che può influenzare l'espressione genica. Sia Battle che Vijg concordano sul fatto che questo DNA potrebbe essere ancora più importante nell'invecchiamento rispetto alle regioni prese di mira da Gladyshev e dai suoi colleghi.
Andando avanti, Gladyshev vorrebbe ripetere la sua analisi sul DNA dei centenari: quelli che vivono per avere più di 100 anni. "La maggior parte delle ricerche precedenti si concentrava su ciò che queste persone hanno che le rende di lunga durata", dice. "Ma [vogliamo guardare] il contrario: è quello che non hanno".
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