Alcune rare mutazioni ‘killer’, presenti alla nascita, potrebbero rubare anni della tua vita

https://www.sciencemag.org/news/2020/04/rare-killer-mutations-present-birth-could-be-taking-years-your-life#

Le mutazioni, presenti dalla nascita nel nostro DNA, possono farci morire in giovane età.

Christoph Burgstedt / iStock.com

 

Alcune rare mutazioni ‘killer’, presenti alla nascita, potrebbero rubare anni della tua vita

Di Amanda Heidt, 24 aprile 2020, 12:40

 

Gli scienziati hanno scoperto alcune mutazioni ultra-rare, presenti dalla nascita nelle nostre cellule, che probabilmente rubano anni alla vita di una persona. Ciascuna di queste varianti del DNA, molto probabilmente ereditate dai nostri genitori, possono ridurre la durata della vita di ben 6 mesi, come stimato dai ricercatori. E diverse combinazioni possono dettare per quanto tempo si possa vivere, prima di sviluppare malattie legate all’età, quali il cancro, il diabete e la demenza.

I geni di una persona non stabiliscono una durata specifica della vita naturale, poiché anche la dieta e molti altri fattori svolgono un ruolo importante a tale proposito, ma gli studi hanno dimostrato che le varianti del DNA possono influenzare il processo di invecchiamento. I biologi registrano meno di 1/3 di questa influenza, sui geni che ereditiamo. La fonte di altre variazioni del DNA, che influenzano l’età, è ambientale: danni solari, esposizioni chimiche e altre ‘offese’, che creano migliaia di mutazioni casuali. La raccolta di queste mutazioni ambientali per ciascuna cellula è diversa, e la maggior parte di esse non influisce notevolmente sulla durata della vita di una persona.

La ricerca di queste rare mutazioni, che si trovano in meno di una persona su 10.000, ha richiesto uno sforzo di gruppo. Vadim Gladyshev, genetista della Harvard University, co-autore senior nel nuovo studio, ha collaborato con colleghi accademici e con una società biotecnologica, chiamata Gero LLC, per setacciare la UK Biobank, un database pubblico contenente i genotipi di circa 500.000 volontari.

Utilizzando oltre 40.000 di questi genotipi, il team ha cercato correlazioni tra i piccoli cambiamenti nel DNA e le condizioni di salute, un cosiddetto ‘studio di associazione su tutto il genoma’. In particolare, le varianti che hanno preso di mira eliminano completamente i geni, privando di determinate proteine tutte le cellule del corpo.

In media, ogni persona nasce con sei varianti ultra-rare, che possono ridurre la durata della vita e della propria salute, nonché il tempo di vita prima di sviluppare malattie gravi, come riferito in questo mese dal team, su eLife. Più mutazioni si riscontrano, maggiore è la probabilità che una persona, in giovane età, sviluppi una malattia legata all’età o che muoia. “L’esatta combinazione rileva”, come afferma Gladyshev; ma, in generale, ciascuna mutazione riduce di 6 mesi la durata della vita, e di 2 mesi le condizioni della salute.

I risultati si basano su ciò che è già noto sull’invecchiamento: i ‘geni della famiglia’ sono rilevanti.

Ma, piuttosto che studiare le mutazioni comuni, riscontrate in persone particolarmente longeve, i ricercatori possono ora prendere di mira le varianti più rare, presenti in tutti gli individui. Gladyshev spera che queste informazioni possano essere utilizzate negli studi clinici, per classificare i partecipanti in base alle loro mutazioni, oltre che in relazione a elementi quali il sesso e l’età effettiva.

Egli ammette che i risultati sono potenzialmente controversi, in quanto questi minimizzano il contributo percepito all’invecchiamento delle mutazioni ambientali ‘somatiche’, acquisite nel corso della vita. Le mutazioni somatiche “rientrano in un più ampio universo di cambiamenti, legati all’età, influenzati dallo stile di vita”, sostiene costui, aggiungendo che anche i cambiamenti negli ormoni e nell’espressione genica derivano dall’età. “Tutti questi cambiamenti contribuiscono al processo di invecchiamento, ma non lo causano da soli”.

Jan Vijg, genetista presso l’Albert Einstein College of Medicine, che studia il ruolo delle mutazioni somatiche nell’invecchiamento, concorda su questo punto, anche se aggiunge che le mutazioni somatiche possono ancora causare malattie, come il cancro della pelle, che riducono la durata della vita.

Tuttavia, Alexis Battle, un ingegnere biomedico presso la Johns Hopkins University School of Medicine, indica un importante avvertimento: la nuova ricerca ha esaminato solo l’esoma, ossia l’1% del genoma, che costruisce attivamente le proteine che dirigono le nostre cellule. Il resto è in gran parte una ‘scatola nera’, sebbene vi siano delle prove crescenti che dimostrano che essa può influenzare l’espressione genica.

Sia Battle che Vijg concordano sul fatto che questo DNA potrebbe essere ancor più importante per l’invecchiamento, rispetto alle regioni prese di mira da Gladyshev e dai suoi colleghi.

Andando avanti, Gladyshev vorrebbe ripetere la sua analisi sul DNA dei centenari.

“La maggior parte delle precedenti ricerche si concentrava su ciò di cui dispongono queste persone, che le rende longeve”, dice. “Ma vorremmo esaminare il contrario – ossia, ciò che costoro non hanno”.

 

 

Pubblicato in:

doi: 10.1126/science.abc4494

 

Amanda Heidt

 

24 aprile 2020

Vol. 368, Numero 6489

 

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https://www.sciencemag.org/news/2020/04/rare-killer-mutations-present-birth-could-be-taking-years-your-life#

 

Mutations present in our DNA from birth can cause us to die at a younger age.

Christoph Burgstedt/iStock.com

 

Rare ‘killer’ mutations present at birth could be taking years off your life

By Amanda Heidt Apr. 24, 2020 , 12:40 PM

 

Scientists have discovered a handful of ultrarare mutations present in our cells from birth that likely shave years off a person’s life. Each of these DNA variants, most likely inherited from our parents, can reduce life span by as much as 6 months, the researchers estimate. And different combinations can dictate how long people live before developing age-related diseases such as cancer, diabetes, and dementia.

A person’s genes don’t set a specific natural life span—diet and many other factors play large roles, too—but studies have shown that DNA variants can influence the aging process. Biologists chalk up less than one-third of that influence to the genes we inherit. The source of other age-influencing DNA variation is environmental: Sun damage, chemical exposure, and other insults that create thousands of random mutations. Each cell’s collection of these environmental mutations differs, and most don’t greatly impact a person’s life span.

Hunting for these rare mutations, which are found in less than one in every 10,000 people, required a group effort. Harvard University geneticist Vadim Gladyshev, a senior co-author in the new study, partnered with academic colleagues and a biotech company called Gero LLC to scour the UK Biobank, a public database containing the genotypes of about 500,000 volunteers.

Using more than 40,000 of these genotypes, the team looked for correlations between small changes in DNA and health conditions, a so-called genomewide association study. Specifically, the variants they were targeting knock out genes entirely, depriving all the cells in the body of certain proteins.

On average, each person is born with six ultrarare variants that can decrease life span and “health span,” the amount of time people live before developing serious diseases, the team reports this month in eLife. The more mutations, the more likely a person was to develop an age-related illness at a younger age or die. “The exact combination matters,” Gladyshev says, but in general, each mutation decreases life span by 6 months and health span by 2 months.

The results build on what is already known about aging: “Family genes” matter. But rather than studying the common mutations found in especially long-lived people, researchers can now target rarer variants present in everyone. Gladyshev hopes this information can be used in clinical trials to categorize participants by their mutations in addition to things like gender and actual age.

He admits the findings are potentially controversial, as they minimize the perceived contribution to aging of environmental “somatic” mutations acquired throughout life. Somatic mutations “live in a larger universe of age-related changes” influenced by lifestyle, he says, adding that changes to hormone and gene expression also come with age. “They [all] contribute to the aging process, but on their own they do not cause it.”

Jan Vijg, a geneticist at the Albert Einstein College of Medicine who studies the role of somatic mutations in aging, agrees, though he adds that somatic mutations can still cause diseases such as skin cancer that decrease life span.

Alexis Battle, a biomedical engineer at the Johns Hopkins University School of Medicine, points to an important caveat, however: The new research only looked at the “exome,” the 1% of the genome that actively builds the proteins that direct our cells. The rest is largely a black box, although growing evidence shows it can affect gene expression. Both Battle and Vijg agree that this DNA could be even more important in aging than the regions targeted by Gladyshev and his colleagues.

Going forward, Gladyshev would like to repeat his analysis on DNA from centenarians: those that live to be older than 100. “Most of the previous research focused on what these people have that makes them long-lived,” he says. “But [we want to look at] the opposite—it’s what they don’t have.”

 

Posted in:

doi:10.1126/science.abc4494

 

Amanda Heidt

 

24 April 2020

Vol 368, Issue 6489

 

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