Was DNA-Methylierungstests über Ihre Gesundheit aussagen können

• TruDiagnostic ist ein kommerzielles Testsystem, das Ihr biologisches Alter im Gegensatz zu Ihrem chronologischen Alter bestimmt, indem es Ihre DNA-Methylierung misst
• Ihre Gene haben Promotorstellen am Anfang des DNA-Strangs, und die Methylierung wird an diesen Stellen gemessen. Der Methylierungsgrad an der Promotorstelle korreliert mit dem Grad der Expression des jeweiligen Gens.
• Die biologische Alterung ist eine der Hauptursachen für chronische Krankheiten. Wäre jeder Mensch auf der Welt biologisch sieben Jahre jünger als sein chronologisches Alter, würde sich die weltweite Krankheitslast um 50 % verringern.
• Bei Patienten, die sich mit COVID-19 infiziert hatten, wurde eine Verkürzung der Telomere festgestellt. Während jedoch bei Menschen über 50 Jahren die biologische Alterung als Folge der Infektion zunahm, war bei Menschen unter 50 Jahren der gegenteilige Effekt zu beobachten: Sie wurden biologisch sogar jünger.
• Zu den vielversprechenden Anti-Aging-Therapien, die jetzt zur Verfügung stehen, gehören sehr kleine embryonalähnliche Stammzellen (Vsels), die bereits nach einer einzigen Behandlung eine mehrjährige Altersumkehr bewirken. Weitere vielversprechende Therapien sind Senolytika und Plasmaaustauschapherese

Ryan Smith ist der Gründer von TruDiagnostic, einem kommerziellen Testsystem, das Ihr biologisches Alter und nicht Ihr chronologisches Alter misst. Das kann ein äußerst nützliches Instrument sein, denn man braucht ein objektives Barometer, um festzustellen, ob die Maßnahmen, die man zur Verbesserung seiner Gesundheit ergreift, auch tatsächlich die gewünschte Wirkung haben oder nicht.

TruDiagnostic wurde im März 2020 gegründet, als die COVID-Pandemie ausbrach, und die ersten kommerziellen Tests begannen im Juli desselben Jahres. Seitdem hat das Unternehmen mehr als 30 laufende klinische Studien gestartet, in denen eine Vielzahl von Maßnahmen untersucht wird. Außerdem wird untersucht, wie sich COVID-19 auf die Gesundheitskennzahlen und die Lebenserwartung auswirkt.

Wir haben neue Algorithmen und neue Möglichkeiten entwickelt, um diese DNA-Methylierungsmarker zu lesen, die wir für andere funktionelle Gesundheitsvorteile messen“, sagt Smith. „Die DNA-Methylierung ist eine wirklich robuste Plattform. Aber sie ist auch sehr neu. Wir können sogar feststellen, wie viel Arsen oder Schwermetallen man im Laufe seines Lebens ausgesetzt war, wie viel Kunststoffen man ausgesetzt war.

Wenn es etwas gibt, das man aus diesem Vortrag mitnehmen kann, dann ist es, dass diese epigenetische Plattform jeden Bereich der Medizin als Diagnostikum verändern wird, das veränderbar ist, uns aber auch viel über verschiedene Bereiche der Medizin verraten kann und wirklich einen Bedarf deckt, den wir bei vielen Diagnostika nicht haben.

Ich bin also sehr gespannt auf das Gebiet, vor allem aber auf das Altern – wie wir diesen Prozess quantifizieren und dann hoffentlich umkehren können, sodass wir wirklich gute Ergebnisse bei der Verlängerung der Gesundheit und der Lebensdauer der Menschen erzielen können, sodass sie nicht nur länger leben, sondern auch ein qualitativ hochwertiges Leben führen.

Was ist DNA-Methylierung?

Die Idee der epigenetischen Methylierung beruht auf dem Konzept, dass jede Zelle in Ihrem Körper genau dieselbe DNA besitzt, diese aber auf sehr unterschiedliche Weise ausdrückt. Die Zellen Ihrer Haut drücken nicht die gleichen Gene aus wie beispielsweise Ihre Herzzellen.

Wir wissen heute, dass die Expression von Genen zum Teil epigenetisch gesteuert wird. Wenn sich Ihre Zellen in verschiedene Gewebetypen differenzieren, ändern sie ihre epigenetische Expression, um zu regulieren, welche Gene ein- und ausgeschaltet werden.

Ich vergleiche das mit einer Glühbirne. Ein Ingenieur kann sich eine Glühbirne ansehen und Ihnen genau sagen, wofür sie gedacht ist und wie man sie einschalten kann, aber wenn Sie nicht wissen, ob sie ein- oder ausgeschaltet ist, dann entgeht Ihnen ein wichtiger Punkt, warum sie geschaffen wurde. So ist es auch mit unseren Zellen.

Die Idee, zu messen, wie Dinge in unserer DNA-Expression ein- oder ausgeschaltet wurden, ist schon lange bekannt, aber erst seit kurzem gibt es eine Plattform, auf der wir dies in großem Maßstab untersuchen können. Was wir also messen, ist die DNA-Methylierung.

DNA-Methylierung ist die Unterdrückung der Gentranskription. Ihre Gene haben Promotorstellen am Anfang des DNA-Strangs, und die Methylierung wird an diesen Stellen gemessen. Der Grad der Methylierung an der Promotorstelle korreliert mit dem Grad der Expression des jeweiligen Gens.

Der umgekehrte Prozess ist die sogenannte Acetylierung, ein geladenes Molekül, das diese Proteine öffnen kann, um die Transkription von Genen zu ermöglichen [d. h. das Einschalten des Gens]. Wir messen genau diesen negativen Regulierungsprozess, die DNA-Methylierung, erklärt Smith.

Was gemessen wird, ist nicht die Fähigkeit, zu methylieren oder nicht zu methylieren. Vielmehr wird die tatsächliche Expression Ihrer DNA gemessen. Und im Gegensatz zu herkömmlichen Gentests wie 23andMe, die einmalig durchgeführt werden, kann die DNA-Methylierung mehrfach gemessen werden, da die tatsächliche Expression Ihrer DNA veränderbar ist und sich im Laufe der Zeit verändert.

Dank der Fortschritte bei der Big-Data-Analyse und der künstlichen Intelligenz sind wir in der Lage, diese Daten in großem Umfang zu nutzen, sodass wir über 900.000 Stellen in Ihrem Genom untersuchen können, um zu sehen, wie hoch der Prozentsatz der Methylierung ist. Dann können wir es mit verschiedenen Dingen korrelieren.

DNA-Methylierung und Alterung

Die biologische Alterung war eines der ersten Themen, die mit dieser Plattform untersucht wurden, da eine so hohe Korrelation zwischen DNA-Methylierung und Alterung festgestellt wurde. Entsprechende Veröffentlichungen reichen bis ins Jahr 2009 zurück. Im Jahr 2013 entwickelte Dr. Steven Horvath eine auf das chronologische Alter abgestimmte Methylierungsuhr, die mit nur ein paar Nanogramm DNA dabei helfen konnte, das chronologische Alter einer Person zu bestimmen. Ryan erklärt:

Das brachte uns auf die Idee, dass das Altern, der Alterungsprozess, tatsächlich sehr, sehr genau quantifiziert werden kann, aber auch für viele der gesundheitlichen Probleme verantwortlich sein könnte, die wir im Alter beobachten.

Es ist wichtig zu wissen, dass das Altern der Risikofaktor Nr. 1 für alle chronischen Krankheiten und den Tod ist. Wenn es etwas gibt, was man im Rahmen des Lebensstils tun kann, um die Entwicklung altersbedingter Krankheiten zu verhindern, dann ist es, im Wesentlichen nicht zu altern.

Das ist also ein Ziel, aber es ist auch sehr schwer zu messen und zu erreichen, weil das chronologische Alter seit einiger Zeit unser einziges Maß dafür ist. Wir alle kennen Menschen in ihren 70ern, die aussehen, als wären sie in den 50ern. Wir alle kennen Menschen in ihren 50ern, die aussehen, als wären sie in ihren 70ern. Das chronologische Alter war also noch nie das beste Maß. Diese molekulare Messung kann uns eine viel bessere Vorstellung davon vermitteln, wie wir altern.

Das Gebiet der Epigenetik steckt noch in den Kinderschuhen, und es gibt viele faszinierende Forschungsbereiche, an denen gearbeitet wird. So sind beispielsweise bereits Produkte auf dem Markt, mit denen sich bis zu 50 Krebsarten anhand eines einzigen Bluttests diagnostizieren lassen.

Die Forscher befassen sich auch mit senolytischen Uhren, die bei der Behandlung von COVID nützlich sein können, da sie Aufschluss über die Gesamtbelastung des Körpers durch Seneszenz geben und zeigen, ob man von senolytischen Produkten profitieren könnte.

Wie TruDiagnostic im Vergleich zu anderen Unternehmen abschneidet

Auf die Frage, wie TruDiagnostic im Vergleich zu anderen Unternehmen abschneidet, die mit ähnlichen Plattformen arbeiten, antwortet Smith:

Es gibt drei Dinge, auf die ich gerne hinweise, wenn mir diese Frage gestellt wird. Das erste ist die Breite der Messungen. Da jeden Tag neue Uhren und neue Analysen auf den Markt kommen, ist es wichtig, dass man viele Daten misst, denn wenn diese neuen Uhren oder neuen Algorithmen auf den Markt kommen, möchte man sie aktualisieren können, um sie noch genauer und aufschlussreicher zu machen.

Einer der Grundgedanken unseres Vorhabens war also die Messung einer großen Menge an DNA. Wir messen über 900.000 Standorte. Das ist in der Regel eine von 26 Millionen, ungefähr. Das ist zwar immer noch ein sehr kleiner Anteil an der Gesamtzahl, aber es ist deutlich mehr als bei unseren Mitbewerbern, die vielleicht höchstens 100.000 Standorte messen.

Wir wollen also auf jeden Fall skalieren, denn dies wird eine zukunftsfähige Plattform sein. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms wurde erst vor kurzem abgeschlossen, und das Gleiche wird mit der epigenetischen Methylierung passieren, wo wir lernen werden, wie wir diese Informationen nutzen und auf verschiedene Weise interpretieren können.

Wir veröffentlichen alle drei bis vier Wochen neue Berichte mit zusätzlichen Erkenntnissen, die in der Literatur veröffentlicht werden. Auf diese Weise können wir jeden auf dem Laufenden halten … Wir wollen alle unsere Kunden, die unsere Tests durchführen, mit den laufenden Aktualisierungen versorgen.

Selbst wenn jemand einen Test gemacht hat, als wir anfingen, wird er wahrscheinlich die nächsten zehn Jahre lang Updates erhalten, da wir sehen, wie sich diese Informationen und die Fähigkeit, sie zu interpretieren, weiterentwickeln …

Der nächste Teil sind die Algorithmen, insbesondere die Interpretation dieser Daten. Wir verwenden nur veröffentlichte Algorithmen.

Darauf legen wir großen Wert, denn wenn man nicht weiß, wie diese Messungen mit dem Gesundheitszustand oder mit verschiedenen Therapien zusammenhängen, ist es, als würde man sich auf das Wort eines Wahrsagers verlassen … Die Veröffentlichung ist eine der wichtigsten Methoden, um wissenschaftlich gültige und zuverlässige Messungen zu erhalten.

Wichtig bei der Entnahme von DNA-Methylierungsproben ist, dass es sich um Gewebe handelt, das man entnimmt. Wir verwenden ausschließlich Blut, weil die meisten dieser Algorithmen auf der Grundlage von Blutproben entwickelt wurden. Das Interessante an der Epigenetik ist, dass jeder Zelltyp anders ist.

Wenn wir Ihr Gehirn mit demselben Algorithmus messen würden, mit dem wir auch Ihr Blut gemessen haben, würden wir viel niedrigere Alterswerte erhalten als bei Ihrem Blut. Wenn wir zum Beispiel Ihr Brustgewebe untersuchen, erhalten wir ein viel höheres Alter als bei der Untersuchung Ihres Blutes. Der Gewebetyp ist also sehr wichtig, weshalb wir nur Blut verwenden. Es ist zwar nicht so leicht zu beschaffen, aber wissenschaftlich zuverlässiger.

Das wären also die drei Kriterien, die ich bei der Auswahl eines epigenetischen Unternehmens ansetzen würde. Informieren Sie sich über die Algorithmen, die sie verwenden und über die sie Bericht erstatten, stellen Sie sicher, dass sie veröffentlicht sind, und stellen Sie sicher, dass sie eine große Anzahl von Stellen messen, für den Fall, dass Sie in Zukunft etwas über diese Probe wissen wollen.

Und schließlich sollte man sich vergewissern, dass sie eine in der Literatur validierte Entnahmemethode verwenden, was derzeit hauptsächlich Blut oder Haut ist.

DNA-Methylierung im Vergleich zur Telomerenlänge

Eine Technik zur Bewertung der biologischen Alterung war in der Vergangenheit die Messung der Telomerlänge. Sowohl Smith als auch ich sind der Meinung, dass epigenetische Uhren für diesen Zweck weitaus besser geeignet sind.

Telomere sind die Sequenzen am Ende der DNA. Bei jeder Replikation Ihrer Zelle verlieren Sie ein kleines Stück dieses Telomers, sodass es mit der Zeit immer kürzer wird. Schließlich können Sie anfangen, echte DNA zu verlieren. Wenn das Telomer kürzer wird, kann die Zelle Probleme bekommen.

Viele Jahre lang galten Telomere als Goldstandard für das Altern, weil es sich um einen Prozess handelt, der in hohem Maße mit dem Alter einer Person korreliert, denn mit zunehmendem Alter kommt es zu mehr Replikationen und mehr Zellumsatz, sagt Smith.

In direkten Vergleichen korreliert die DNA-Methylierung jedoch wesentlich stärker mit dem Alterungsprozess als die Telomere. Und was noch wichtiger ist: Sie ist auch aussagekräftiger für die gesundheitlichen Folgen.

Wenn wir also wirklich versuchen, die Ergebnisse, die mit dem Altern zusammenhängenden Krankheiten und die Gesundheitsspanne vorherzusagen, ist die DNA-Methylierung ein viel besserer Weg, dies zu tun“, sagt Smith. „Allerdings ist die Telomerlänge immer noch ein Biomarker für das Altern. Es ist ein separater Prozess.

Wenn man sicherstellt, dass die Telomerlänge in einer Zelle niemals abnimmt, würde man immer noch eine methylierungsbedingte biologische Alterung feststellen. Wenn man sicherstellt, dass das Methylierungsalter zurückgesetzt wird, würde man immer noch eine Alterung der Telomerlänge feststellen. Es handelt sich also um zwei getrennte Prozesse.

In einer kürzlich erschienenen Studie wurden Zwillinge untersucht und es wurde versucht zu bestimmen, inwieweit der Unterschied in ihrem Alterungsprozess durch diese verschiedenen Marker beeinflusst wird. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass etwa 2 % der Varianz im phänotypischen Alterungsprozess auf die Telomerlänge zurückzuführen sind, während etwa 35 % auf diese epigenetischen Methylierungsuhren zurückzuführen sind.

Obwohl also beide wichtig sein könnten, würden wir definitiv davon ausgehen, dass die DNA-Methylierungsuhren deutlich besser sind. Allerdings können wir die Telomerlänge auch über die DNA-Methylierung abschätzen, und das ist einer der Berichte, die wir erstellen.

DNA-Methylierung und COVID-Folgen

Während der COVID-Pandemie hat Smith mit der immunologischen Abteilung der Cornell University zusammengearbeitet und DNA-Methylierung und COVID-Ergebnisse untersucht. Sie waren in der glücklichen Lage, Messungen vor COVID mit Messungen nach COVID bei Patienten vergleichen zu können, die vor Ausbruch der Pandemie routinemäßig getestet wurden und dann COVID-19 entwickelten.

„Wir haben einige wirklich interessante Dinge im Zusammenhang mit COVID-19 und der Alterung festgestellt“, sagt Smith. Das erste, was ihnen auffiel, war die Verkürzung der Telomere. Mehrere Studien haben inzwischen gezeigt, dass die Telomerlänge bei COVID-Exposition abnimmt.

„Ich kann noch nicht wirklich über den Mechanismus dafür spekulieren, aber wir wissen auf jeden Fall, dass mehrere Studien mit unterschiedlichen Messungen der Telomerlänge alle zu demselben Ergebnis gekommen sind“, sagt Smith. Sie fanden jedoch auch einen merkwürdigen Unterschied zwischen dem biologischen Altern und dem chronologischen Alter. Er erklärt:

In unserer Kohorte, die mit nur 22 Personen noch relativ klein ist, konnten wir feststellen, dass Menschen über 50 infolge der COVID-19-Exposition zu einem fortgeschrittenen Alterungsprozess neigten, bei dem sie selbst bei leichten und mittelschweren Erkrankungen alterten. Bei Personen unter 50 Jahren war die Reaktion jedoch anders. Bei Menschen unter 50 zeigte sich tatsächlich ein Anti-Aging-Effekt, sie wurden sogar ein wenig jünger.

Das Versprechen sehr kleiner embryonalähnlicher Stammzellen

Zu den vielversprechenden Anti-Aging-Therapien, die jetzt zur Verfügung stehen, gehören sehr kleine embryonalähnliche Stammzellen (Vsels). Vsels sind so klein, dass sie leicht durch die Lungenkapillare transportiert werden können. Wenn Sie also eine intravenöse Injektion von ihnen erhalten, können sie sich im Rest Ihres Körpers ausbreiten, ohne abgebaut oder verzerrt zu werden.

Ihr Körper verfügt über Mechanismen zur Wiederauffüllung von Vsels. Das ist eine der Strategien, die Ihr Körper anwendet, um gesund zu bleiben. Vsels werden im Gegensatz zu normalen Stammzellen aus Ihrem peripheren Blut entnommen, vorausgesetzt, sie sind autolog, das heißt, sie stammen aus Ihrem eigenen Körper. Sie werden nicht aus Ihrem Knochenmark oder Ihrem Fettgewebe entnommen, den beiden häufigsten Quellen für Stammzellen.

Mit den Vsels und dem Plasmaaustausch sehen wir Altersumkehrungen von mehreren Jahren, sogar mit nur einem oder zwei Verfahren. Wir sind noch nicht sicher, wie lange das anhält … aber wir sehen – direkt nach dem Eingriff und im Laufe von ein paar Wochen – eine sehr deutliche Altersverringerung. ~ Ryan Smith

Wichtig ist, dass Vsels pluripotent sind, d. h. sie können sich in fast jedes Gewebe im Körper differenzieren, während mesenchymale Stammzellen nicht so viel Differenzierungsvermögen haben. Dies macht Vsels meiner Meinung nach zu einer idealen Anti-Aging-Therapie.

Andere vielversprechende Anti-Aging-Strategien

Auch Senolytika sind vielversprechend. Eine seneszente Zelle ist eine ältere oder alternde Zelle, die ihre Fähigkeit zur Fortpflanzung verloren hat. Sie bleibt einfach liegen, reproduziert sich nicht mehr und wird nicht mehr entfernt. Infolgedessen beginnt sie, entzündliche Nebenprodukte zu erzeugen.

Senolytika identifizieren diese seneszenten Zellen selektiv und zerstören sie. Das ist die Bedeutung der senolytischen Therapie. „Seno“ bedeutet, dass es sich um die seneszente Zelle handelt, und „lytisch“ bedeutet, dass sie lysiert, d. h. vernichtet wird.

Eine weitere interessante Technik ist die Plasmaaustauschapherese. Sie geht auf Studien zurück, bei denen die Gefäßsysteme von alten und jungen Mäusen miteinander verbunden wurden, so dass die Mäuse anfingen, ihr Blut miteinander zu teilen. Merkwürdigerweise hatten die älteren Mäuse einen verjüngenden Effekt, während die jüngeren Mäuse schneller alterten.

Dies veranlasste die Forscher zu der Theorie, dass es etwas in unserem Blut geben könnte, das die Alterung und den phänotypischen Gesundheitsprozess beeinflusst. Eine Weiterentwicklung dieser Hypothese besteht darin, das eigene Plasma aus dem Körper zu entnehmen, es zu filtern, einen oder mehrere neue Inhaltsstoffe hinzuzufügen und es dann zu reinfundieren.

Lebensstil-Strategien helfen, das biologische Alter zu senken

Abschließend finden Sie hier eine Liste von risikoarmen Strategien, die Ihr biologisches Alter deutlich senken können:

• Optimierung des Vitamin-D-Spiegels – Idealerweise sollten Sie einen Blutspiegel von 60 ng/ml bis 80 ng/ml aufrechterhalten. Smith zitiert eine Interventionsstudie, in der übergewichtige Teilnehmer ihr biologisches Alter um durchschnittlich 1,8 Jahre verringerten, indem sie 16 Wochen lang nur 4.000 IE orales Vitamin D pro Tag einnahmen.

• Optimieren Sie Ihre metabolische Flexibilität – Zu den wichtigsten Strategien gehören zeitlich begrenztes Essen oder intermittierendes Fasten, eine Ernährung mit einem hohen Anteil an gesunden Fetten und wenig raffinierten Kohlenhydraten, um Ihre Insulinempfindlichkeit zu optimieren, und die letzte Mahlzeit am Tag mindestens drei Stunden vor dem Schlafengehen.
• Regelmäßige Bewegung
• Stressbewältigung – Smith zufolge neigen Menschen, die regelmäßig meditieren oder andere Strategien zur Stressreduzierung anwenden, dazu, langsamer zu altern als diejenigen, die dies nicht tun
• Begrenzung des Verzehrs von ungesättigten Fetten – Omega-6-Linolsäure (LA) ist besonders schädlich. Sie ist sehr anfällig für Oxidation, was zu oxidativem Stress führt, und kann bis zu einem Jahrzehnt in den Zellen verbleiben. Daher sollten Sie auf Pflanzen- und Samenöle verzichten.

• Bei einer amerikanischen Standarddiät können 20 bis 25 % der Kalorienzufuhr aus LA bestehen. Ich glaube, dass dies eine der Hauptursachen für die massive Zunahme degenerativer Krankheiten ist. Vor dem Aufkommen verarbeiteter Lebensmittel lag die typische Zufuhr bei etwa 2 %.

Weitere Informationen

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