Een onverwachte ontdekking
Is er dan nooit enig houvast geweest rond een meetbare waarde?
Telomeren
In deze reeks hebben we speciale aandacht besteed aan DNA en het epigenoom. We zagen dat chromosomen bestaan uit sterk opgerolde DNA-ketens en dat het epigenoom kan worden voorgesteld als een laag met kleine “schakelaars” of “luikjes”. Daardoor worden bepaalde delen van het DNA actief en andere juist minder actief.
Op de afbeelding zien we de uiteinden van de chromosomen. Die noemen we telomeren.
Telomeren zijn beschermende uiteinden van chromosomen. Je kunt ze vergelijken met de plastic uiteinden van een schoenveter. Ze beschermen het DNA wanneer cellen zich delen.
Telomeren kunnen inderdaad iets zeggen over veroudering, maar het verhaal blijkt ingewikkelder dan eerst werd gedacht.
Bovenste gedeelte toont hoe zich in de cel de chromosomen liggen. De foto daaronder toont de chromosomen en de eindstukjes die de naam telomeer dragen.
Arthur Riggs (1939 – 2022)
Bij iedere celdeling worden telomeren meestal iets korter. Daardoor ontstond het idee: korte telomeren = biologisch ouder. Dat was een belangrijke nieuwe poging om biologische veroudering meetbaar te maken.
De methode blijkt echter vrij onnauwkeurig. De lengte van telomeren verschilt sterk van persoon tot persoon. Ook andere factoren spelen mee, zoals roken, stress, ontstekingen en leefstijl.
Wel zien onderzoekers dat mensen met zeer korte telomeren gemiddeld vaker last hebben van:
* ouderdomsziekten,
* hart- en vaatziekten,
* een verminderde weerstand.
Een onverwachte vondst rond het epigenoom verandert alles
We herinneren ons dat we eerder in deze reeks het epigenoom hebben besproken. We stelden het epigenoom daarbij voor als een soort omhulsel met kleine luikjes die open of dicht kunnen staan. Zo bepalen ze welke delen van het DNA actief zijn en welke minder actief blijven.
En dan gebeurt er iets bijzonders
In 2013 publiceert de Amerikaanse onderzoeker Steve Horvath een ontdekking die het onderzoek naar veroudering sterk verandert. Hij kijkt niet naar telomeren, maar naar de eerder genoemde kleine chemische veranderingen op het DNA. Daarbij gaat het om methylatie: kleine chemische groepjes die zich aan het DNA hechten. Maak je geen zorgen — het verhaal hoeft niet erg chemisch te worden.
Horvath ontdekt dat sommige van die plaatsen op het DNA heel voorspelbaar veranderen met de leeftijd. Sommige plekken worden sterker gemethyleerd, andere juist minder. Het verrassende is dat er een duidelijk patroon ontstaat wanneer je naar veel van die plekken tegelijk kijkt. Dat patroon hangt opvallend nauwkeurig samen met leeftijd. Met “nauwkeurig” bedoelen we hier: er bestaat een sterk statistisch verband.
Dit vormt de basis van wat we nu de epigenetische klok noemen.
Steve Horvath
Epigenetische klokken
Voor het eerst lijkt het mogelijk om met een test een goede schatting te maken van de biologische leeftijd van een mens. Niet alleen bij bloed, maar ook bij veel andere soorten lichaamsweefsel. De nieuwste modellen van de klok van Horvath werken zo goed dat onderzoekers soms de leeftijd kunnen voorspellen met een foutmarge van maar enkele jaren.
Dat is een enorme doorbraak.
Plotseling verandert de studie van veroudering van een vaag onderzoeksgebied in iets dat meetbaar wordt. Onderzoekers kunnen nu gaan kijken:
– veroudert iemand sneller of langzamer dan gemiddeld?
– wat is het effect van voeding, stress of bewegen?
– kunnen behandelingen de biologische klok vertragen en misschien ooit zelfs terugdraaien?
De biologische klok van Horvath opent daarmee de deur naar een heel nieuw tijdperk in het onderzoek naar ouder worden.
En nu een video waarin Steve Horvath zelf over zijn ontdekking vertelt
Klik hier om te zien hoe je Nederlandse ondertitels instelt. (Klik op de afbeeldingen om ze te vergroten)
- Klik op de CC knop
2. Klik op het tandwieltje
3. Klik op Subtitles
4. Klik op Auto translate
5. Klik op Dutch
6. Klaar
Samenvatting
In deze video legt wetenschapper Steve Horvath uit hoe hij een manier heeft gevonden om te meten hoe snel we echt oud worden.
De “roest” op ons DNA
Je kunt je DNA zien als de handleiding van je lichaam. Naarmate we ouder worden, ontstaan er een soort chemische vlekjes op dat DNA (vergelijkbaar met roest op een auto). Die “roest” heeft dan te maken met methylatie: de vorming van chemische bindingen die aan het DNA “geplakt” zitten. Door naar die vlekjes te kijken kun je statistisch nagaan hoe oud iemand biologisch is.
De biologische klok
Soms is je lichaam “ouder” of “jonger” dan het aantal jaren dat je echt leeft. Als jouw biologische klok veel sneller loopt dan die van anderen, heb je een grotere kans om ziek te worden.
De biologische klok gaat verder dan algemene waarheden
Gezond leven is goed, maar niet genoeg: Je moeder had gelijk: groenten eten, niet roken en sporten helpt om je klok langzamer te laten lopen. Maar om echt héél oud te worden (zoals 120 jaar), is er waarschijnlijk meer nodig, zoals speciale medicijnen die afgestemd zijn op jouw situatie.
Leeftijd terugdraaien?
Horvath vertelt over een spannend experiment waarbij een groep mensen een jaar lang bepaalde middelen slikte. Aan het eind van het jaar was hun biologische klok niet ouder geworden, maar juist tweeënhalf jaar jonger. Dit laat zien dat verjonging misschien echt mogelijk is.
Leren van dieren
Sommige dieren, we zagen het al bij het eerste deel in onze reeks, zoals de naakte molrat of bepaalde walvissen, worden veel ouder dan je op basis van hun grootte zou verwachten. Door hun DNA te bestuderen, hopen onderzoekers het geheim van een lang leven te ontrafelen.
Kortom
We kunnen nu meten hoe snel we ouder worden en er wordt hard gewerkt aan manieren om die klok stil te zetten of zelfs terug te draaien.
Soorten klokken
Niet elke epigenetische klok meet hetzelfde. Onderzoekers maken daarom vaak onderscheid tussen verschillende generaties klokken.
Eerste generatie (Bijvoorbeeld: de klok van Horvath)
Deze klokken zijn vooral getraind op kalenderleeftijd. Ze proberen dus op grond van DNA-methylatie te voorspellen hoe oud iemand chronologisch is.
Tweede generatie (Bijvoorbeeld: PhenoAge en GrimAge)
Deze klokken kijken niet alleen naar leeftijd, maar ook naar gezondheid, ziekte en sterfterisico. Daardoor geven ze vaak een betere indruk van biologische veroudering.
Derde generatie (Bijvoorbeeld: DunedinPACE)
Deze nieuwste klokken meten vooral de snelheid van veroudering. Je kunt ze vergelijken met een snelheidsmeter in een auto: niet de totale afstand staat centraal, maar hoe snel het verouderingsproces verloopt.
Meer over de verschillende klokken
Eerste Generatie (o.a. Horvath Klok)
De eerste generatie epigenetische klokken probeerde vooral de chronologische leeftijd te schatten: hoeveel kalenderjaren iemand oud is.
Deze klokken kijken naar patronen van DNA-methylatie op veel zogenaamde CpG-plaatsen in het DNA. Bekende voorbeelden zijn de klok van Steve Horvath en de Hannum-klok.
Ze vormden een belangrijke doorbraak, omdat men voor het eerst via biologische metingen een schatting van leeftijd kon maken.
Tweede Generatie (o.a. PhenoAge, GrimAge)
De tweede generatie klokken kijkt niet alleen naar leeftijd, maar vooral naar de relatie met gezondheid, ziekte en sterfterisico.
Deze klokken combineren DNA-methylatie met gezondheidsgegevens, zoals ontstekingen, rookgedrag of lichamelijke achteruitgang. Bekende voorbeelden zijn GrimAge en PhenoAge.
Het doel verschuift hier van:
“Hoe oud bent u?”
naar:
“Hoe gezond veroudert uw lichaam?”
Derde Generatie (o.a. DunedinPACE)
De derde generatie klokken probeert nog nauwkeuriger te meten hoe snel iemand biologisch veroudert en hoe leefstijl of behandelingen daarop invloed hebben. Deze nieuwste klokken combineren vaak meerdere soorten gegevens:
– DNA-methylatie
– bloedwaarden
– ontstekingsmetingen
– leefstijlgegevens
– soms zelfs AI-analyse van grote databestanden
Ze richten zich steeds vaker op:
– snelheid van veroudering
– organen of specifieke systemen
– persoonlijke risico’s en het effect van interventies zoals voeding, slaap, beweging of medicijnen
Hierdoor verschuift de aandacht steeds meer van alleen meten naar ook voorspellen en begeleiden van gezond ouder worden.
Een vervelende consequentie
Vergelijken van de klokken
Er zijn inmiddels verschillende aanbieders van epigenetische testen. Niet iedere aanbieder werkt op dezelfde manier. De één kiest voor gemak en gebruikt wangslijm in plaats van bloed. De ander probeert juist extra informatie te verzamelen door aanvullende metingen toe te voegen. Ook de berekeningsmethoden verschillen vaak sterk van elkaar.
Dat roept meteen een belangrijke vraag op: hoe vergelijkbaar zijn de uitkomsten eigenlijk?
Bij epigenetische klokken hangt de uitslag namelijk mede af van de gebruikte methode. Dat is anders dan bijvoorbeeld bij temperatuurmeting. Er zijn veel manieren om temperatuur te meten, maar er bestaat geen discussie over wat temperatuur precies is. Bij biologische leeftijd ligt dat ingewikkelder.
De verschillen tussen de uitkomsten van verschillende klokken kunnen daarom behoorlijk groot zijn. In de praktijk is het dan ook verstandig om bij vervolgmetingen steeds dezelfde soort klok te gebruiken. Alleen dan kun je veranderingen over langere tijd goed met elkaar vergelijken.
Een merkwaardige wedstrijd
Vanaf het moment dat biologische klokken werden ontdekt, ontstond er een merkwaardige wedstrijd: wie kan zijn biologische leeftijd het verst terugdraaien? Mensen gingen niet alleen meer kijken naar hun echte leeftijd in jaren, maar vooral naar de vraag hoe oud hun lichaam biologisch gezien is.
Toen deze tekst werd geschreven, was Brian Johnson waarschijnlijk de bekendste persoon in die “wedstrijd”.
Informatie over die wedstrijd vindt men op: https://www.rejuvenationolympics.com/
De Amerikaanse ondernemer gebruikt een groot deel van zijn vermogen om zijn lichaam zo jong mogelijk te houden. Zijn project heet Blueprint.
Johnson laat voortdurend metingen uitvoeren:
* bloedonderzoek
* slaapmetingen
* hartcontroles
* lichaamsscans
* epigenetische klokken
Hij volgt daarbij een extreem strak leefschema met vaste slaapuren, gezonde voeding, training en veel supplementen.
Sommige testen zouden aangeven dat delen van zijn lichaam biologisch jonger zijn dan zijn echte leeftijd. Daardoor kreeg het idee van de biologische klok wereldwijd veel aandacht.
Hier een korte video over zijn “opvallende levensstijl”.
Klik hier om te zien hoe je Nederlandse ondertitels instelt. (Klik op de afbeeldingen om ze te vergroten)
- Klik op de CC knop
2. Klik op het tandwieltje
3. Klik op Subtitles
4. Klik op Auto translate
5. Klik op Dutch
6. Klaar
Dat was een theoretisch model,
een briljant idee dat later is bevestigd
Beantwoord eerst en klik dan pas op de vraag om te zien wat ons antwoord is
Vraag 1: Wat zijn telomeren?
Antwoord: Telomeren zijn beschermende uiteinden van chromosomen. Ze beschermen het DNA wanneer cellen zich delen.
Vraag 2: Waarom werden telomeren belangrijk in onderzoek naar veroudering?
Antwoord: Omdat telomeren meestal korter worden bij iedere celdeling. Daarom dacht men dat korte telomeren konden wijzen op biologische veroudering.
Vraag 3: Waarom is telomeerlengte geen perfecte maat voor biologische leeftijd?
Antwoord: Omdat de lengte van telomeren sterk verschilt tussen personen en ook beïnvloed wordt door factoren zoals stress, roken en leefstijl.
Vraag 4: Waar keek Steve Horvath naar in zijn onderzoek?
Antwoord: Hij keek naar DNA-methylatie: kleine chemische veranderingen op het DNA die voorspelbaar veranderen met de leeftijd.
Vraag 5: Wat is een epigenetische klok?
Antwoord: Een epigenetische klok is een methode die op basis van DNA-methylatie een schatting probeert te maken van biologische leeftijd of de snelheid van veroudering.
Vraag 6: Waarom is het verstandig om bij vervolgmetingen steeds dezelfde epigenetische klok te gebruiken?
Antwoord: Omdat verschillende klokken verschillende uitkomsten kunnen geven. Alleen met dezelfde methode kun je veranderingen over langere tijd goed vergelijken.