Quanto velocemente stai invecchiando? Una singola istantanea potrebbe fornirti la risposta / How Fast Are You Aging? A Single Snapshot Could Provide the Answer

 Quanto velocemente stai invecchiando? Una singola istantanea potrebbe fornirti la risposta / How Fast Are You Aging? A Single Snapshot Could Provide the Answer

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

I test che misurano il ritmo dell'invecchiamento potrebbero accelerare la scoperta e lo sviluppo di farmaci per la longevità.

E se potessimo misurare l'invecchiamento in un preciso istante, invece di aspettare anni perché si manifesti?

Nell'ambito di una collaborazione tra diverse istituzioni, i ricercatori hanno identificato 12 potenziali indicatori in grado di misurare il ritmo dell'invecchiamento in un dato momento. I risultati potrebbero accelerare lo sviluppo di farmaci per la longevità e la ricerca sull'invecchiamento. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in Science.

L'invecchiamento richiede una vita intera per essere misurato

La biogerontologia è lo studio dei meccanismi e dei processi biologici alla base dell'invecchiamento. Negli ultimi anni, il campo di ricerca si è spostato dall'analisi dei meccanismi di invecchiamento alla valutazione delle possibilità di intervento. Questo interesse è stato in parte stimolato da studi su animali che hanno dimostrato come il ritmo dell'invecchiamento possa essere apparentemente rallentato: la restrizione calorica ha prolungato la durata della vita nei topi più giovani; alcuni farmaci approvati hanno mostrato risultati promettenti nel migliorare la longevità; e sono stati identificati alcuni geni della longevità.

Parametri anti-invecchiamento

• Durata della vita: la durata totale della vita dalla nascita alla morte, ovvero la durata massima della vita biologicamente plausibile in condizioni ideali.
• Durata della vita in buona salute: la porzione di vita trascorsa in buona salute.
• Longevità: questo termine combina durata della vita e durata della salute, descrivendo una vita lunga e di buona qualità.

In qualsiasi campo, il passaggio dai risultati degli studi preclinici alle sperimentazioni cliniche richiede anni. La ricerca sulla longevità deve fare i conti con i tempi aggiuntivi necessari affinché l'invecchiamento si manifesti: un ritmo più lento è intrinseco alla biologia oggetto di studio.

In una nuova ricerca, gli scienziati si sono posti l'obiettivo di identificare un singolo indicatore temporale del ritmo di invecchiamento, eliminando la necessità di attendere decenni prima che i risultati diventino evidenti.

Misurare il ritmo dell'invecchiamento

I ricercatori hanno iniziato esaminando gli studi del Programma di Test degli Interventi (ITP), guidato dal National Institute on Aging. Hanno identificato 14 agenti e combinazioni associati ad un aumento della durata media della vita nei topi. Di questi, otto interventi hanno aumentato la durata della vita di almeno il 12%. La rapamicina, utilizzata principalmente come immunosoppressore, ha avuto l'impatto più significativo. "La rapamicina ha avuto l'effetto maggiore tra tutti i singoli agenti, portando a un aumento del 23% della durata media della vita nei maschi e del 26% nelle femmine", hanno affermato gli autori dello studio.

I ricercatori hanno esplorato i punti in comune tra gli interventi di successo. È emerso un insieme di cambiamenti molecolari e fisiologici che indicano uno stato di invecchiamento rallentato. A partire da ciò, il gruppo ha sviluppato gli "indicatori del tasso di invecchiamento" (ARI).

Gli ARI si distinguono dai biomarcatori dell'invecchiamento. "Metaforicamente, una raccolta di biomarcatori dell'invecchiamento, od una statistica riassuntiva derivata da essi (ad esempio, l'età biologica), è simile al contachilometri di un'auto, che indica quanti chilometri ha percorso", hanno continuato gli autori. "In questa analogia, gli ARI sono simili al tachimetro di un'auto, che stima istantaneamente il tasso di cambiamento, ovvero la velocità attuale dell'auto od il tasso di invecchiamento attuale di un individuo."

Anziché richiedere due misurazioni con un lungo intervallo tra di esse, gli ARI ne richiedono solo una.

"Proponiamo, come quadro di riferimento verificabile, che gli ARI (Indicatori di Reazione di Invecchiamento) possano essere utili per distinguere i topi normali (e forse anche gli esseri umani) da quelli che sono stati sottoposti ad un intervento che rallenta l'invecchiamento", hanno affermato gli autori dello studio. Hanno identificato 12 potenziali ARI, che comprendono l'espressione genica e proteica, i profili immunitari ed i marcatori metabolici. Gli indicatori valutano l'invecchiamento in diversi organi e tessuti, tra cui cervello, fegato, muscolo scheletrico e tessuto adiposo.

Attualmente, i ricercatori devono attendere anni prima che gli interventi anti-invecchiamento possano essere valutati in studi preclinici. Se gli ARI (Interventi Anti-invecchiamento) potessero prevedere con precisione i risultati degli studi sulla durata della vita, potrebbero ridurre drasticamente i tempi ed i costi degli studi preclinici. Per dare un'idea della portata del problema, i ricercatori hanno stimato che "gli studi potrebbero essere condotti circa quattro volte più rapidamente ed a circa un ventesimo del costo".

"Gli ARI potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nel promuovere le terapie preventive, culminando, in futuro, in studi clinici sull'uomo che potrebbero essere completati in tempi molto più brevi, accelerando così l'accesso a nuovi farmaci anti-invecchiamento", ha affermato il Prof. Steven N. Austad , autore principale e professore presso l'Università dell'Alabama a Birmingham.

Accelerare la ricerca di farmaci anti-invecchiamento

Gli studi futuri si concentreranno sulla validazione degli ARI candidati e sulla determinazione di quali siano i più rilevanti per l'uso clinico. Il gruppo auspica che gli indicatori possano essere applicati alla ricerca sulle malattie ed allo sviluppo di terapie, come delineato nella tabella di marcia della ricerca presentata nello studio.

Il professor Richard A. Miller, autore senior e professore di patologia all'Università del Michigan, ha riassunto il potenziale degli ARI (Initial Reduction Index). "In primo luogo, potrebbero fornire un metodo più rapido ed economico per selezionare i farmaci che meritano di essere testati sui topi. In secondo luogo, potrebbero consentirci di osservare quali farmaci possono indurre modelli di cambiamento in persone sane che le rendano più simili ai topi con invecchiamento rallentato, e quindi fornire indizi sui farmaci che potrebbero rallentare l'invecchiamento negli esseri umani."

"Infine, il panel ARI può fornirci indizi sui cambiamenti comuni a molti, forse a tutti, i farmaci anti-invecchiamento, ed in questo modo selezionare bersagli e nuove famiglie di farmaci su cui lavorare", ha aggiunto.

Lo studio presenta alcune limitazioni. Gli ARI candidati si basano su risultati di studi sui topi e devono ancora essere validati o testati su specie di mammiferi e sull'uomo. Inoltre, nella revisione dell'ITP sono state osservate differenze di genere negli interventi anti-invecchiamento. Il gruppo ha evidenziato questo aspetto come una "priorità per la ricerca futura".

"La sfida più grande nel tradurre la biologia dell'invecchiamento in una migliore salute è capire se un intervento influisce effettivamente sul tasso di invecchiamento. Sviluppare e validare indicatori del tasso di invecchiamento potrebbe fornirci gli strumenti per rispondere a questa domanda in tempi ragionevoli, anziché dover aspettare anni o decenni per i risultati sulla durata della vita", ha concluso il Dott. Matt Kaeberlein , coautore, scienziato della longevità e codirettore del Dog Aging Project.

ENGLISH

Tests that measure the pace of aging could accelerate the discovery and development of longevity medicines.

Biogerontology is the study of biological mechanisms and processes underlying aging. In recent years, the field has shifted from focusing on aging mechanisms to considering where we can intervene. This interest was sparked, in part, by animal studies demonstrating that the pace of aging can seemingly be slowed: dietary restriction has extended lifespan in younger mice; approved drugs have shown promise for improving healthspan; and a handful of longevity genes have been identified.

Anti-aging metrics

• Lifespan: The total length of life from birth to death, or the maximum length of life that is biologically plausible under ideal conditions.
• Healthspan: The portion of life spent in good health.
• Longevity: This term combines lifespan and healthspan, describing a long life of good quality.

In any field, moving findings from preclinical studies to clinical trials takes years. Longevity research faces the added time required for aging to occur—a slower pace is inherent to the biology being studied.

In new research, scientists aimed to identify a single time-point marker of aging pace, eliminating the need to wait decades for outcomes to become apparent.

Measuring the pace of aging

The researchers started by reviewing studies in the Interventions Testing Program (ITP) led by the National Institute on Aging. They identified 14 agents and combinations associated with increased median lifespan in mice. Of these, eight interventions increased lifespan by at least 12%. Rapamycin—primarily used as an immunosuppressant—had the most significant impact. “Rapamycin had the largest effect of any single agent, leading to a 23% increase in the median [lifespan] in males, and a 26% increase in females,” said the study authors.

The researchers explored common threads among successful interventions. A set of molecular and physiological changes that indicate a slow-aging state emerged. From this, the team developed “aging rate indicators” (ARIs).

ARIs are distinguishable from aging biomarkers. “Metaphorically, a collection of biomarkers of aging, or a summary statistic derived from them (e.g., ‘biological age’), is similar to a car’s odometer, which indicates how many miles the car has been driven,” the authors continued. “In this analogy, ARIs are similar to a car’s speedometer, which instantaneously estimates the rate of change, namely, a car’s current speed or an individual’s current rate of aging.”

Instead of requiring two measurements with a long interval between them, ARIs require just one.

“We propose, as a testable framework, that ARIs might be useful in distinguishing normal mice (and perhaps humans) from those who have been exposed to an intervention that slows aging,” said the study authors. They identified 12 candidate ARIs, spanning gene and protein expression, immune profiles, and metabolic markers. The indicators assess aging in multiple organs and tissues, including the brain, liver, skeletal muscle, and adipose tissue.

Currently, researchers must wait years before anti-aging interventions can be assessed in preclinical studies. If ARIs can accurately predict the outcomes of lifespan studies, they could dramatically reduce the time and cost of preclinical studies. To put it into perspective, the researchers estimated that “studies could be conducted approximately four times more quickly, and at approximately one-twentieth the expense.”

“ARIs could play a pivotal role in advancing preventative therapies, culminating—eventually—in human clinical trials that can be completed in far shorter timeframes to speed access to new anti-aging drugs,” said Prof. Steven N. Austad, lead author and professor at the University of Alabama at Birmingham.

Accelerating the search for anti-aging drugs

Future studies will focus on validating the candidate ARIs and determining which are most relevant for clinical use. The team hopes that the indicators can be applied across disease research and therapeutic development, with a research roadmap outlined in the study.

Prof. Richard A. Miller, senior author and professor of pathology at the University of Michigan, summarized the potential of ARIs. “First, they may provide a quicker and less expensive way to select drugs that deserve testing in mice. Second, they may allow us to see which drugs can induce patterns of change in healthy people that make them more similar to slow-aging mice, and therefore give clues about drugs that may slow aging in people.”

“Lastly, the ARI panel can give us clues about the changes shared by many—perhaps all—anti-aging drugs, and in this way select targets and new drug families to work on,” he added.

The study does have limitations. The candidate ARIs are based on findings from mouse studies and are yet to be validated or tested in mammalian species and humans. Additionally, sex-specific differences were observed across anti-aging interventions in the ITP review. The team highlighted this area as a “future research priority.”

“The biggest challenge in translating the biology of aging into better health is knowing whether an intervention actually affects the rate of aging. Developing and validating aging rate indicators could give us the tools to answer that question on a practical timescale, rather than waiting years or decades for lifespan outcomes,” concluded Dr. Matt Kaeberlein, co-author, longevity scientist, and co-director of The Dog Aging Project.

Da:

https://www.technologynetworks.com/drug-discovery/news/how-fast-are-you-aging-a-single-snapshot-could-provide-the-answer-416602?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Breaking%20Science%20News&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz--BgPCxJzgD23om7PmaICiMlNMajla6shC8iFWzNVqeqKBkCupUpIeplLwGmlgoPtClIcTd_OJ6wIWHQc7RWlr-ybMLOsqmlj3FSmjiOX0W8PJay30&_hsmi=439629773&utm_content=439629773&utm_source=hs_email