Podaci o metilaciji DNK pružaju izuzetno precizne prediktore starosti, ali do sada se malo zna o dinamici ovog epigenomskog biomarkera tokom života.
Tim istraživača sa Lajbnicovog instituta za starenje – Instituta Fric Lipman (FLI), Univerzitetske bolnice u Jeni (UKJ) i Univerziteta Kristijan-Albreht u Kilu (CAU) na čelu sa dr Majom Olečkom, dr Alenom van Bemel, prof. Christoph Kaleta, dr Christiane Frahm i prof. Steve Hoffmann su sada došli do otkrića koje značajno doprinosi smanjenju ovog jaza u znanju. Bioinformatičari su istraživali epigenetske obrasce (putanja metilacije) debelog creva mužjaka miša u različitim fazama starenja.
Pored kontinuiranih promena metilacije DNK uočenih tokom starenja, primetili su značajne događaje hipermetilacije u različitim životnim fazama. Prema studiji, objavljenoj u Nature Communications, dešavaju se dva ključna talasa epigenetskih modifikacija; tokom pomeranja iz ranog u srednji uzrast (3–9 meseci) i srednji u kasni uzrast (15–24 meseca). Život glodara se stoga može podeliti u tri epigenetske faze.
Nalazi pružaju novi pogled na dinamiku starenja. „Barem u debelom crevu, starenje se više ne može posmatrati samo kao kontinuirano nagomilavanje promena koje se dešavaju tokom života. Identifikacija iznenadnih promena metilacije sugeriše da mehanizmi slični prekidačima takođe doprinose starenju“, objašnjava dr van Bemel, jedan od njih. od dva glavna autora.
Njena koleginica dr Olecka dodaje: „Važno je da će promene nelinearne metilacije verovatno uticati na funkciju organa. Geni na koje utiču iznenadne promene i na nivou metilacije DNK i na nivou ekspresije gena su važni igrači u različitim aspektima zdravlja i funkcije debelog creva kao što su crevna barijera, debelo crevo rak ili crevni nervni sistem.“
Istraživački tim je takođe razvio klasifikator sličan satu pod nazivom STageR (STage of aging estimatorR), koji se može koristiti za precizno predviđanje epigenetske faze života kod miševa. STageR se razlikuje od postojećih epigenetskih časovnika po tome što je zasnovan na nelinearno modifikovanim DNK regionima i nije ograničen na fiksni skup prediktora. STageR tako proširuje skup alata modela mašinskog učenja koji se koriste u istraživanju starenja. Tačnost STageR-a je potvrđena u posebnom soju miševa i na javno dostupnim podacima.
Sledeći koraci ovog uzbudljivog istraživačkog projekta su već na vidiku. „Otkriće nelinearnih putanja metilacije je uzbudljiva polazna tačka za novu liniju istraživanja. Na primer, želimo da proverimo da li se isti fenomen dešava u drugim tkivima“, objašnjava prof. Hofman.
