Zastosowanie markerów metylacji DNA i zegarów epigenetycznych jako nowatorskiego narzędzia do oceny zdrowia, wskaźników ryzyka i kontroli starzenia się populacji – kontrolowane badanie interwencyjne
Logo projektu:
Nr umowy:
UMO-2024/53/B/NZ7/02257
Okres realizacji:
26.02.2025-25.02.2028
Wartość projektu:
2747711 PLN
Kierownik projektu:
dr hab. Ewelina Pośpiech
Koordynacja administracyjna:
mgr Aleksandra Rezanowicz
Streszczenie projektu:
Starzenie się jest głównym czynnikiem ryzyka rozwoju chorób, ale wiek chronologiczny stanowi jedynie przybliżoną miarę procesów starzenia. Biologiczny wiek organizmu może być wyższy lub niższy niż wskazuje na to wiek chronologiczny. Mówimy wtedy odpowiednio o przyspieszonych bądź spowolnionych procesach starzenia. Starzenie biologiczne jest jednak procesem bardzo złożonym i niełatwym do uchwycenia za pomocą pojedynczego testu diagnostycznego. Przełomem w tym zakresie było opracowanie opartych na analizie metylacji DNA zegarów epigenetycznych, wykazujących silną korelację z ryzykiem rozwoju wielu chorób i śmiertelnością. Co istotne, starzenie biologiczne jest procesem modyfikowalnym. Chociaż w literaturze dostępnych jest wiele badań potwierdzających wpływ stylu życia na tempo starzenia epigenetycznego, i sugeruje się, że zegary epigenetyczne mogą być przełomowymi narzędziami do monitorowania stanu zdrowia w odpowiedzi na określone leczenie lub działania prozdrowotne, przed wdrożeniem metod konieczne są dalsze działania, w szczególności w zakresie badań interwencyjnych. Projekt ma na celu zbadanie wpływu kwasów tłuszczowych omega-3 dostarczanych w diecie lub suplementacji oraz treningu aerobowo-oporowego, na wiek epigenetyczny i inne biomarkery stanu zdrowia w grupach osób poddanych interwencji. Zaplanowane interwencje mają na celu spowolnienie procesów starzenia poprzez ukierunkowanie na redukcję stanu zapalnego, który uznawany jest za cechę charakterystyczną i towarzyszącą starzeniu. Literatura wskazuje na dobroczynną rolę kwasów omega-3 i aktywności fizycznej w zdrowiu i walce z przewlekłym stanem zapalnym. Proporcje poszczególnych kwasów tłuszczowych w organizmie determinują skłonność do stanów zapalnych, a stosowanie kwasów tłuszczowych omega-3 daje możliwość odwrócenia stanu zapalnego i lipotoksyczności. Co więcej, rola kwasów omega-3 w kontekście odmłodzenia biologicznego może być znacznie szersza i obejmuje m.in. korzystny wpływ na pracę mózgu i poprawę adaptacji do wysiłku fizycznego. Jednakże znaczenie kwasów omega-3 dla różnych grup targetowych oraz w spowalnianiu procesów starzenia epigenetycznego nie zostało jeszcze dobrze zbadane. Dodatkowym celem projektu jest porównanie odpowiedzi różnych zegarów epigenetycznych na zastosowane interwencje i tym samym ocena ich użyteczności dla przyszłego wdrożenia klinicznego. W dwóch niezależnych grupach badanych zostaną przeprowadzone dwie interwencje. Pierwsza 12-tygodniowa interwencja zostanie przeprowadzona w grupie 100 osób (w tym 25 kontroli) z zespołem metabolicznym (MetS), czyli zespołem wielu powiązanych czynników o charakterze metabolicznym zwiększających ryzyko rozwoju chorób przewlekłych. Modyfikację diety i stylu życia uważa się za podstawową metodę leczenia MetS. W związku z powyższym interwencja polegać będzie na zastosowaniu przeciwzapalnej diety o kontrolowanej proporcji kwasów tłuszczowych i niskim indeksie glikemicznym. W opracowanej diecie wykorzystana zostanie także najnowsza wiedza w zakresie wpływu nawyków żywieniowych na starzenie epigenetyczne, a dieta będzie częściowo powiązana z treningiem aerobowooporowym. W ramach drugiej 8-tygodniowej interwencji grupa 80 osób aktywnych fizycznie (w tym 20 osób z grupy kontrolnej i 20 osób otrzymujących placebo) zostanie poddana dwóm rundom suplementacji kwasami omega-3. W interwencji wykorzystane zostaną innowacyjne założenia, wysokie dawki kwasów omega-3 różnego rodzaju i pochodzenia. W ramach projektu zgromadzone zostaną dane genetyczne i epigenetyczne w skali ogólnogenomowej. Innowacyjnym elementem projektu będzie zastosowanie różnych zegarów epigenetycznych do pomiarów sukcesu interwencji. Wiek biologiczny określony przez różne zegary epigenetyczne i szereg innych biomarkerów epigenetycznych (np. BMI epigenetyczne, ryzyko rozwoju cukrzycy, wskaźniki sprawności fizycznej) zostaną porównane pomiędzy określonymi punktami czasowymi oraz pomiędzy uczestnikami badania i grupą kontrolną. Oceniony zostanie tym samym wpływ interwencji na wiek epigenetyczny, zdrowie i inne parametry funkcjonalne. Zbadany zostanie również wpływ polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) na skuteczność interwencji. Dodatkowo w grupie z MetS mierzony będzie wpływ interwencji na skład ciała, profil lipidowy, adipokiny i wskaźniki stanu zapalnego. U osób aktywnych fizycznie monitorowana będzie także równowaga peroksydacyjno-antyoksydacyjna, funkcje układu nerwowo-mięśniowego i funkcje poznawcze. Badanie dostarczy nowych danych na temat wpływu kwasów tłuszczowych omega-3 na starzenie epigenetyczne. Wyniki projektu posłużą w przyszłości opracowaniu nieinwazyjnych metod, wspomagających leczenie osób z zespołem metabolicznym i zmniejszających ryzyko rozwoju chorób przewlekłych. Interwencja powinna skutkować spowolnieniem starzenia epigenetycznego, redukcją masy ciała, redukcją ogólnoustrojowego stanu zapalnego i insulinooporności w grupie MetS. Oczekuje się również poprawy przewodnictwa nerwowo-mięśniowego i funkcji poznawczych u osób aktywnych fizycznie. Co więcej, identyfikacja markerów metylacji wrażliwych na zastosowane interwencje przyczyni się do dalszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw starzenia i możliwości leczenia. Projekt ma na celu promocję zdrowego stylu życia i poszukiwanie interwencji poprawiających jakość życia starzejącego się społeczeństwa.
