De wetenschap achter zeitlens

De epigenetische klok is een van de best onderzochte hulpmiddelen in verouderingsonderzoek. Hier lees je wat zo'n klok meet, welke klokken we gebruiken en waar hun grenzen liggen.

Wat is DNA-methylering?

Je DNA is in bijna elke cel van je lichaam hetzelfde. Wat verschilt, is welke genen actief zijn. Een van de mechanismen die dat regelen, is DNA-methylering: kleine chemische groepen (methylgroepen) die op bepaalde plekken aan het DNA vastzitten, meestal waar de letter C wordt gevolgd door een G (zogenoemde CpG-plaatsen).

Methylering verandert je genetische code niet. Maar verspreid over het menselijk genoom verschuift het methyleringsniveau op veel van die plaatsen op een kenmerkende manier naarmate we ouder worden.

Wat is een epigenetische klok?

Een epigenetische klok is een wiskundig model dat de methyleringsniveaus op honderden CpG-plaatsen combineert tot één schatting. Onderzoekers ontwikkelen die modellen op grote groepen mensen en publiceren ze, zodat andere wetenschappers ze kunnen toetsen en gebruiken.

De uitkomst heet biologische leeftijd of epigenetische leeftijd: een schatting van leeftijd op basis van moleculaire patronen in plaats van je geboortedatum.

De vier klokken die we gebruiken

We berekenen vier klokken, omdat elke klok met een ander doel en op andere gegevens is ontwikkeld. Naast elkaar geven ze een vollediger beeld dan één enkel getal.

Horvath (2013)

De eerste epigenetische klok die werkt voor veel verschillende weefsels en celtypen. Hij is getraind om de kalenderleeftijd te schatten en gebruikt 353 CpG-plaatsen.

PhenoAge (2018)

Een klok van de tweede generatie. In plaats van alleen op leeftijd in jaren is hij ontwikkeld met een “fenotypische leeftijd”, opgebouwd uit een reeks gangbare bloedwaarden. Hij gebruikt 513 CpG-plaatsen.

GrimAge (2019)

Een klok van de tweede generatie die op methylering gebaseerde schattingen van verschillende plasma-eiwitten en van rookgeschiedenis combineert tot één schatting.

DunedinPACE (2022)

DunedinPACE schat geen leeftijd, maar je huidige verouderingstempo: hoeveel jaar biologische veroudering je doormaakt per kalenderjaar. Een waarde van 1,0 komt overeen met het gemiddelde tempo in de onderzoeksgroep waarin de klok is ontwikkeld. De klok is gebaseerd op de Dunedin Study, die dezelfde groep mensen, geboren in 1972–73 in Nieuw-Zeeland, decennialang heeft gevolgd en veranderingen in 19 biomarkers over 20 jaar heeft bijgehouden.

Hoe we meten

We meten de methylering op meer dan 900.000 CpG-plaatsen met een Illumina EPIC-array, de technologie die in veel van het onderzoek achter deze klokken is gebruikt. Onze eigen analysepipeline berekent daarna elke klok zoals die is gepubliceerd.

Wat de klokken je wel en niet kunnen vertellen

  • Het zijn schattingen. Verschillende klokken geven verschillende waarden voor dezelfde persoon. Dat is te verwachten en geen tegenstrijdigheid.
  • Elke meting schommelt. Zoals bij elke labmeting hebben uitslagen een zekere technische spreiding. Een verschil van een jaar of twee tussen twee tests zegt niet per se iets. Je rapport legt dit uit.
  • Ze zeggen meer over groepen dan over individuen. De klokken zijn gevalideerd in grote studies. Voor één persoon is een enkele uitslag een momentopname, geen oordeel.
  • Ze zijn geen diagnose. zeitlens is een wellnessdienst en geen medisch hulpmiddel. De test is niet bedoeld om ziekten op te sporen, te voorspellen, te monitoren of te behandelen.

Bronnen

  1. Horvath S. DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biology. 2013;14:R115. doi:10.1186/gb-2013-14-10-r115
  2. Levine ME, Lu AT, Quach A, et al. An epigenetic biomarker of aging for lifespan and healthspan. Aging. 2018;10(4):573–591. doi:10.18632/aging.101414
  3. Lu AT, Quach A, Wilson JG, et al. DNA methylation GrimAge strongly predicts lifespan and healthspan. Aging. 2019;11(2):303–327. doi:10.18632/aging.101684
  4. Belsky DW, Caspi A, Corcoran DL, et al. DunedinPACE, a DNA methylation biomarker of the pace of aging. eLife. 2022;11:e73420. doi:10.7554/eLife.73420
  5. Higgins-Chen AT, Thrush KL, Wang Y, et al. A computational solution for bolstering reliability of epigenetic clocks. Nature Aging. 2022;2:644–661. doi:10.1038/s43587-022-00248-2