Vuoi sapere quando morirai? / Do you want to know when you will die?

 Vuoi sapere quando morirai? / Do you want to know when you will die?

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

La durata della nostra vita è inscritta nel nostro DNA. Stiamo imparando a decifrarne il codice.

Sono in arrivo modelli capaci di prevedere la durata della nostra vita. Le misure in via di sviluppo non potranno predire una data precisa, ma ospedali, assicurazioni, e personale sanitario specializzato nelle cure palliative già le trovano utili. È necessario formulare come meglio utilizzare le informazioni raccolte, mentre gli esperti di etica si preoccupano di come reagiranno le persone una volta informate.

Steve Horvath, esperto in biostatistica della UCLA cresciuto a Francoforte, in Germania, descrive sé stesso come “molto etero,” mentre il suo gemello monozigote è gay. Qualche anno fa accettò di collaborare con un collega che stava studiando il DNA di due gemelli di opposto orientamento sessuale, alla ricerca di variazioni chimiche che potessero segnalare uno stato attivo, o meno, di determinati geni.
I ricercatori erano interessati a verificare la possibilità che cambiamenti epigenetici potessero spiegare attività differenti in DNA identici e, possibilmente, come mai due individui dal genoma identico possano esprimere differenze così profonde. Horvath rilevò “zero segnali” nell’epigenetica dei gemelli identici, ma portò alla luce un collegamento diretto tra cambiamenti epigenetici ed invecchiamento. “Abbandonai ogni altro progetto e dedicai il mio laboratorio a questa ricerca: ‘Questo è il futuro,’ mi dissi.”

Horvath trovò particolarmente interessante l’influenza di determinati cambiamenti chimici sulla citosina — una delle quattro basi del DNA, le “lettere” del codice genetico — capaci di rendere i geni più o meno attivi. Data l’eta effettiva in un individuo, individuare questi cambiamenti nel suo DNA può aiutare a formulare un quadro di come il corpo stia invecchiando, se normalmente, lentamente o velocemente. I ricercatori di Horvarth hanno testato 13.000 campioni di sangue raccolti decenni fa da individui di cui è nota la data del decesso. I risultati hanno dimostrato che questo orologio biologico è in grado di predire la mortalità dell’individuo.

La maggior parte delle malattie — cancro, cardiopatie, Alzheimer — sono malattie dell’invecchiamento. Dopo 5 anni di ricerca, l’orologio di Horvath è ora capace di predire quanto a lungo vivrà un individuo prima di incorrere in qualcuna queste malattie. La versione più recente di questo orologio è così precisa che i ricercatori vi hanno dato dedicato il nome DNAm GrimAge, in onore del ‘Tristo Mietitore’. Più è giovane l’individuo analizzato, più preciso sarà l’orologio. Man mano che invecchiamo, la citosina presente in molteplici posizioni lungo il nostro DNA acquista o perde metile (CH3). L’idea geniale di Horvath fu misurare queste variazioni nella metilazione del DNA, individuare le 300-500 più significative e con esse comporre il proprio orologio. I ricercatori stimano che circa il 40% del ticchettare dell’orologio sia determinato dall’eredità genetica, il resto dallo stile di vita e dalla fortuna.

Morgan Levine, già ricercatrice nel laboratorio di Horvath ed ora alla direzione di un proprio laboratorio alla Yale, sta mettendo profili epigenetici individuali con i profili di cellule estratte da cordoni ombelicali sani. Più l’individuo devia da questo standard, peggio sembra dover andare. È convinta di poter arrivare a mettere a confronto d’età epigenetica per predire sin dalla giovane età chi sarà più a rischio di malattia quando c’è ancora tempo per fare qualcosa. “I nostri geni non sono il nostro destino, meno ancora lo è l’epigenetica,” spiega. “Dovrebbero esserci metodi per rallentare l’invecchiamento, dobbiamo solo scoprire quali siano.”

Una dieta sana, che comprenda verdura e pesce, è associata ad un rallentamento dell’invecchiamento epigenetico. L’insonnia è invece spesso associata ad un accelerazione dell’invecchiamento epigenetico. “Ogni elemento solitamente associato ad uno stile di vita sano ha rivelato il collegamento previsto ai nuovi biomarcatori, un risultato noioso, ma scientificamente interessante,” spiega. A sorpresa, l’attività fisica regolare non aggiunge che pochi mesi di vita, ma queste valutazioni sono state condotte solo sul DNA raccolto dal sangue e Horvath vorrebbe condurre simili analisi sui muscoli, per verificare se l’esercizio possa rivelare differenze più grandi.

Horvath rivela che: “Non meno disperatamente del mio prossimo desidero trovare un modo di rallentare l’invecchiamento,” ma non dimentica il costo sociale e finanziario associato ad una popolazione che invecchia. “Abbiamo bisogno anche di un modo per mantenere le persone sane più a lungo,” dichiara.
Horvath spera di riuscire ad affinare il proprio orologio a sufficienza da riflettere gli effetti di cambiamenti nello stile di vita. Gli investitori ed il biotech stanno pompando milioni di dollari nella ricerca di farmaci capaci di rallentare l’invecchiamento e ritardare il sopraggiungere della malattia. Horvath spera che il suo orologio possa rivelarsi lo strumento capace di rivelare quali farmaci siano efficaci.

Società come la Reinsurance Group of America sono già interessate ad utilizzare l’orologio epigenetico per affinare le valutazioni di rischio degli individui interessati ad acquistare un’assicurazione sulla vita. Il Genetic Information Nondiscrimination Act del 2008 — chiamato anche GINA — protegge gli utenti dalla discriminazione basata sulla genetica, ma non copre l’epigenetica. Le leggi sulla privacy non prendono nemmeno in considerazione la possibilità che possano esistere, ed aver bisogno di essere protette, informazioni relative alla reale età biologica ed alla potenziale durata della vita di un individuo. Con il progredire della scienza, sarà importante necessario aggiornare queste leggi.

Interrogata sull’utilità dell’orologio epigenetico e di altre tecniche per predire la durata della vita degli individui, Can Diane Meier, professoressa in geriatria e medicina palliativa della School of Medicine at Mount Sinai, New York, spiega: “Non ho mai visto alcuno di questi orologi essere preciso, anzi, le persone vivono veramente molto a lungo anche con un grosso carico di malattia e fragilità.”

Gal Salomon, CEO dell’israeliana Clew Medical, specializzata nell’utilizzo di IA per identificare rischi medici in ospedale, si oppose inizialmente all’idea di sviluppare uno strumento capace di predire la morte di un individuo, per motivi etici. Poi comprese che i medici potrebbero utilizzare questo genere di tecnologie per “capire quando è ora di fermarsi.” Un suo algoritmo viene ora utilizzato in ospedale per aiutare medici e famiglie a decidere quando staccare le macchine, oppure semplicemente sapere quando il momento si fa vicino.

Secondo Atul Butte, professore della University of California, San Francisco, specializzato in studi sulla qualità delle cure, non è che questo genere di strumenti si rivelerà utile, ma è convinto che “tra 5-10 anni, i sistemi sanitari che non dovessero incorporare l’analisi di questi dati saranno considerati arcaici.”

ENGLISH

Our lifespan is written in our DNA. We're learning to decipher its code.

Models capable of predicting our lifespan are on the way. The measures currently being developed won't be able to predict a precise date, but hospitals, insurance companies, and healthcare professionals specializing in palliative care are already finding them useful. It's necessary to formulate how best to use the information gathered, while ethicists worry about how people will react once they're informed.

Steve Horvath, a biostatistician at UCLA who grew up in Frankfurt, Germany, describes himself as "very straight," while his identical twin is gay. A few years ago, he agreed to collaborate with a colleague who was studying the DNA of twins of opposite sexual orientation, searching for chemical variations that could signal the active or inactive state of certain genes.

The researchers were interested in testing the possibility that epigenetic changes could explain different activity in identical DNA and, possibly, how two individuals with identical genomes could express such profound differences. Horvath detected "zero signals" in the epigenetics of identical twins, but he uncovered a direct link between epigenetic changes and aging. "I abandoned all other projects and dedicated my lab to this research: 'This is the future,' I said to myself."

Horvath found particularly intriguing the influence of certain chemical changes on cytosine—one of the four DNA bases, the "letters" of the genetic code—capable of making genes more or less active. Given an individual's actual age, identifying these changes in their DNA can help develop a picture of how the body is aging, whether normally, slowly, or rapidly. Horvath's researchers tested 13,000 blood samples collected decades ago from individuals with known death dates. The results demonstrated that this biological clock can predict an individual's mortality.

Most diseases—cancer, heart disease, Alzheimer's—are diseases of aging. After five years of research, Horvath's clock is now capable of predicting how long an individual will live before developing any of these diseases. The latest version of this clock is so accurate that researchers have named it DNAm GrimAge, in honor of the "Grim Reaper." The younger the individual being analyzed, the more accurate the clock will be. As we age, cytosine present at multiple locations along our DNA gains or loses methyl (CH3). Horvath's ingenious idea was to measure these variations in DNA methylation, identify the 300-500 most significant ones, and use them to create a unique clock. Researchers estimate that about 40% of the clock's ticking is determined by genetic inheritance, the rest by lifestyle and luck.

Morgan Levine, a former researcher in Horvath's lab and now director of her own lab at Yale, is comparing individual epigenetic profiles with those of cells extracted from healthy umbilical cords. The further an individual deviates from this standard, the worse things seem to be going. She believes she can compare epigenetic age to predict, from a young age, those most at risk for disease, while there's still time to do something about it. "Our genes aren't our destiny, much less epigenetics," she explains. "There should be ways to slow aging; we just need to find out what they are."

A healthy diet, including vegetables and fish, is associated with a slowing of epigenetic aging. Insomnia, on the other hand, is often associated with an acceleration of epigenetic aging. "Every element usually associated with a healthy lifestyle revealed the predicted link to the new biomarkers—a boring, but scientifically interesting result," she explains. Surprisingly, regular exercise adds only a few months to life, but these assessments have been conducted only on DNA collected from blood, and Horvath would like to conduct similar analyses on muscles to see if exercise can reveal larger differences.

Horvath reveals, "I am no less desperate than the next person to find a way to slow aging," but he doesn't forget the social and financial cost associated with an aging population. "We also need a way to keep people healthy longer," he says.

Horvath hopes to refine his watch enough to reflect the effects of lifestyle changes. Investors and biotech companies are pouring millions of dollars into research into drugs that can slow aging and delay the onset of disease. Horvath hopes his watch will prove to be the tool that reveals which drugs are effective.

Companies like Reinsurance Group of America are already interested in using the epigenetic clock to refine risk assessments for individuals interested in purchasing life insurance. The Genetic Information Nondiscrimination Act of 2008—also known as GINA—protects individuals from discrimination based on genetics, but does not cover epigenetics. Privacy laws do not even consider the possibility that information relating to an individual's true biological age and potential lifespan may exist and need to be protected. As science advances, it will be important to update these laws.

When asked about the usefulness of the epigenetic clock and other techniques for predicting an individual's lifespan, Can Diane Meier, professor of geriatrics and palliative medicine at the School of Medicine at Mount Sinai in New York, explained: "I've never seen any of these clocks be accurate. In fact, people live very long lives, even with a heavy burden of disease and frailty."

Gal Salomon, CEO of the Israeli company Clew Medical, which specializes in using AI to identify medical risks in hospitals, initially resisted the idea of ​​​​developing a tool capable of predicting an individual's death for ethical reasons. Then he realized that doctors could use this type of technology to "understand when it's time to stop." One of his algorithms is now being used in hospitals to help doctors and families decide when to turn off machines, or simply know when the time is approaching.

According to Atul Butte, a professor at the University of California, San Francisco, who specializes in quality of care studies, this type of tool won't prove useful, but he is convinced that "in 5-10 years, health systems that don't incorporate the analysis of this data will be considered archaic."

Da:

https://www.technologyreview.it/vuoi-sapere-quando-morirai/