Nieuw: een test die meet hoe snel je veroudert

Wetenschappers hebben een methode ontwikkeld waarmee het tempo van je veroudering kan worden gemeten. De techniek is gebaseerd op de activiteit van onze genen en betekent een doorbraak in het anti-aging onderzoek. Maar ook voor je persoonlijke strijd tegen veroudering belooft de methode een krachtig nieuw wapen te zijn. Het terugdraaien van de klok komt er zelfs door in zicht.

Veel volgers van Life Unlimited sporten, eten bewust en slikken supplementen in de hoop daarmee langer jong en gezond te blijven. Maar of je hiermee het verouderingsproces ook maar met tien minuten vertraagt, is onzeker. Slik je een voedingssupplement om van een huidkwaal af te komen of ga je hardlopen om kilo’s te dumpen, dan weet je snel genoeg of de maatregel helpt. Maar hoe kom je erachter of je langzamer veroudert dankzij pillen, een ketodieet of yogalessen? In het beste geval baseren we ons op wetenschappelijke studies die levensverlenging bij proefdieren hebben laten zien, of die gunstige effecten op ‘surrogaat parameters’ zoals vaatstijfheid, botdichtheid, knijpkracht en ontstekingsfactoren bij proefpersonen hebben aangetoond. Maar of deze effecten zich laten vertalen in een langzamer verlopend verouderingsproces is nooit met zekerheid te zeggen. Op dit moment is alles wat we doen op het gebied van anti-aging een kwestie van blindvliegen.

Dat kan vanaf nu misschien anders: bedrijven bieden sinds kort consumententesten aan waarmee het anti-aging effect van een maatregel te meten zou zijn. Je stuurt een druppeltje bloed, een flesje urine of een buisje speeksel naar een laboratorium en een paar maanden later heb je een indicatie van je biologische leeftijd. Vervolgens ga je een supplement slikken, een dieet volgen of mediteren met als doel het remmen of terugdraaien van de veroudering. Na een jaar laat je opnieuw je biologische leeftijd bepalen en voilà: je hebt het zwart op wit of je goed bezig bent. Door regelmatig met nieuwe middelen en methoden te experimenteren en te blijven testen, kun je een steeds effectievere anti-aging strategie voor jezelf ontwikkelen. Onder vooruitstrevende anti-aging enthousiastelingen in de VS, wint deze methode snel aan populariteit.

Hoe bepaal je de biologische leeftijd?

Onze chronologische leeftijd is het aantal jaren dat sinds onze geboorte is verstreken. Onze biologische leeftijd verwijst naar iets vagers: het zegt iets over onze gezondheid en over zaken als veerkracht, cognitie en energieniveau. Strikt genomen voorspelt je biologische leeftijd het aantal jaren dat je nog rest. Iemand van vijftig heeft volgens de statistieken nog ruim dertig jaar voor de boeg. Heb je als vijftiger echter een biologische leeftijd van 40, dan mag je rekenen op nog ruim veertig jaar.

Tot voor kort bestond er geen goede methode om de biologische leeftijd vast te stellen. Met behulp van allerlei bloedwaardes, scans, hartfilmpjes en andere technologische hoogstandjes kun je veel over je gezondheidsstatus te weten komen en het risico op het ontwikkelen van een ziekte ontdekken. Maar over het tempo van lichamelijke veroudering en je resterende gezondheids- en levensduur zeggen al die zaken weinig. Neem de bloeddruk: die kruipt bij de meeste mensen omhoog bij het ouder worden, waardoor de kans op overlijden door hart- en vaatziekte toeneemt. Echter, sommige mensen van tachtig hebben een lage bloeddruk, en er zijn veel dertigers met een hoge bloeddruk. Bovendien staat een tachtigjarige ondanks een lage bloeddruk volgens de statistieken een stuk dichter bij zijn graf dan een dertiger met een hoge bloeddruk. Daarom is bloeddruk geen goede biomarker van de biologische leeftijd.

De American Federation for Aging Research formuleerde vier criteria waar een biomarker van de biologische leeftijd aan moet voldoen (bron):

1.Het moet de snelheid van veroudering voorspellen. Met andere woorden, het zou precies moeten aangeven waar iemand zich in zijn totale levensduur bevindt. Het moet een betere voorspeller van de levensduur zijn dan de chronologische leeftijd.

2.Het moet een basisproces zichtbaar maken dat ten grondslag ligt aan het verouderingsproces, niet de gevolgen van ziekte.

3.Het moet herhaaldelijk kunnen worden getest zonder de persoon schade te berokkenen. Bijvoorbeeld een bloedtest of een beeldvormingstechniek.

4. Het moet iets zijn dat werkt bij mensen en bij proefdieren, zoals muizen. Op die manier kan het bij proefdieren worden getest voordat het bij mensen wordt gevalideerd.

De lengte van de telomeren lijkt aan deze criteria te voldoen. Weet je nog? Telomeren zijn een soort slijtzones aan het uiteinde van chromosomen die bij iedere celdeling een beetje korter worden. Als ze voorbij een bepaald punt zijn verkort, kan de cel niet meer delen en gaat hij ten onder. De meeste van onze cellen kunnen door dit mechanisme maar een beperkt aantal keer delen, en dat verklaart de eindigheid van ons lichaam. In 2009 ontvingen wetenschappers een Nobelprijs voor deze ontdekking. Sindsdien bieden bedrijven consumententesten aan waarmee de telomeerlengte in bloedcellen wordt bepaald: hoe korter de telomeren, hoe hoger de biologische leeftijd, is de redenering achter deze producten. Dat klinkt logisch, maar inmiddels zijn de meeste wetenschappers het erover eens dat de telomeerlengte door ziekteprocessen wordt beïnvloed en voor praktisch gebruik een te weinig betrouwbare indicatie van de biologische leeftijd geeft (bron, bron, bron) (wat niet wegneemt dat het bepalen van de telomeerlengte waardevol kan zijn).

DNA-methylatie en epigenetische leeftijd: de basics

In 2013 verscheen er een nieuwe methode op het toneel om de biologische leeftijd te bepalen op basis van epigenetica en DNA-methylatie.  Om te begrijpen wat dat inhoudt, moeten we weer bij de chromosomen zijn.

Chromosomen bestaan uit DNA, stukjes DNA vormen genen. Genen bevatten onder meer instructies voor het maken van eiwitten. Ze bepalen onze eigenschappen van top tot teen: van de kleur van je haar tot de maat van je voeten. De ongeveer twintigduizend genen die we van onze ouders hebben geërfd, liggen vast: de volgorde van het DNA verandert niet gedurende het leven.

De activiteit van de genen, of ze aan of uit staan, verandert echter wel. Veranderingen van de activiteiten van onze genen vallen onder de term ‘epigenetica’.

Genoom: de verzameling van alle genen. Epigenoom: verzameling van veranderingen op en geassocieerd met het DNA die bepaalt welke genen wel en niet actief zijn.

Het epigenoom wordt ook wel het besturingssysteem van onze genen genoemd. Je kunt het genoom als het toetsenbord van een piano zien; het epigenoom is dan de pianist.

Als tijdens de bevruchting zaad- en eicel met elkaar versmelten, ontstaat een embryonale cel met een nieuw setje genen. Uit die allereerste totipotente stamcel met dat ene nieuwe genoom, ontstaan alle andere lichaamscellen via een proces dat celdifferentiatie heet. Of het nou om een hersencel, huidcel, botcel, spiercel, levercel of wat voor cel dan ook gaat, al die verschillende gespecialiseerde cellen bevatten precies hetzelfde genoom: een exacte kopie van het genoom van die eerste embryonale cel.

Toch doen huidcellen, spiercellen, hersencellen en levercellen ondanks de identieke genen volstrekt andere dingen. Hoe kan dat? Dat komt omdat in al die verschillende soorten cellen, andere genen actief zijn. Een huidcel heeft een ander epigenoom dan een levercel: in een huidcel zijn de genen actief die instructies bevatten die bij een huidcel passen, in een levercel staan de genen aan die instructies voor een levercel bevatten. Alle andere genen zijn uitgeschakeld. In een levercel doen de genen die in huidcellen actief zijn niet mee en vice versa. Dat is het werk van epigenetica.

Als je volgroeid bent, stoppen epigenetische veranderingen niet. Een huidcel blijft weliswaar een huidcel, en een hersencel een hersencel, maar desondanks blijven zich subtiele epigenetische veranderingen voltrekken – de activiteit van de genen verschuift voortdurend in de loop van het leven. Deze veranderingen zijn deels genetisch gestuurd. Maar de activiteit van genen veranderen ook onder invloed van ons gedrag en onze omgeving: voedingsgewoontes, lichaamsbeweging, stress, sigarettenrook en andere giftige stoffen zorgen ervoor dat bepaalde genen aan- of uit worden geschakeld. Dat kan bijvoorbeeld gaan om genen die ontstekingsprocessen stimuleren of het ontstaan van kanker remmen.

De klok van Horvath

Het aan- en uitzetten van genen gebeurt op verschillende manieren. De best bestudeerde methode van ons lichaam om genen aan- of uit te schakelen, is het plaatsen of verwijderen van methylgroepen op specifieke plekken in het DNA. Dat een methylgroep uit één koolstofatoom en drie waterstofatomen (CH3) bestaat, mag je direct weer vergeten. Zie een methylgroep als een dop die een gen kan afsluiten. Deze doppen kunnen op meer dan twintig miljoen plaatsen in ons DNA worden geplaatst.

De Amerikaans-Hongaarse biomathematicus Steve Horvath deed in 2011 een cruciale ontdekking: de plaatsen in het DNA waar methylgroepen zitten en genen uitschakelen, veranderen in de loop van de tijd in vrijwel al onze cellen volgens vaste patronen. Die patronen veranderen parallel aan de chronologische leeftijd. Sta een huid-, bloed-, of speekselcel aan Horvath af, en hij kan op basis van het methylatiepatroon van het DNA  je geboortedatum bepalen met een foutmarge van slechts enkele jaren (bron).

 Ja, wat heb je daar aan? Je leeftijd weet je zo al. Het interessante zit in de afwijkingen die hij tegenkomt. Af en toe past het DNA-methylatiepatroon van iemand die vijftig is, beter bij iemand van 45 of 55. In dat geval is die persoon op basis van zijn methylatiepatroon (methyloom) – en dus van zijn epigenoom – biologisch jonger of ouder dan zijn leeftijd. Toen Horvath op zijn 51-ste zichzelf met zijn eigen vinding testte, rolde er een epigenetische leeftijd van 48,9 uit (bron): een teken dat hij minder snel dan gemiddeld verouderde.

Even terug naar het genoom. Dat onze genen (de volorde van het DNA) tijdens ons leven niet verandert, heeft een tot de verbeelding sprekende consequentie: het betekent dat als je oud en gebrekkig bent, je genoom nog steeds alle instructies bevat om je jong en gezond te houden. Alleen zijn in de laatste fase van ons leven de verkeerde genen aan-of uitgeschakeld waardoor die instructies niet worden uitgevoerd. Stel dat je het epigenoom van een tachtigjarige zou kunnen terug veranderen naar het epigenoom van een twintigjarige, dan zouden alle jong makende genen weer actief worden terwijl de oud en ziek makende worden uitgeschakeld. Daardoor zou de persoon in kwestie in theorie van binnen en van buiten weer twintig worden…

Oude cellen kunnen terugveranderen naar een embryonaal stadium

Dat klinkt als een vergezochte wensdroom, maar we zitten dichterbij de verwezenlijking daarvan dan je zou denken. Sinds 2006 weten we dat het mogelijk is om het epigenoom van een oude cel terug te veranderen naar het epigenoom van een embryonale stamcel met verjonging van de cel als gevolg (bron). De Japanse onderzoeker Shin’ya Yamanaka wist toen oude cellen van muizen terug te veranderen naar een embryonaal pluripotent stadium. Dat deed hij door vier stofjes aan de cellen toe te voegen, de zogenaamde Yamanaka-factoren. Yamanaka kreeg in 2012 de Nobelprijs voor deze prestatie (samen met John Gurdon).

Stel dat je jezelf een shot Yamanaka-factoren zou kunnen toedienen; in dat geval zou de epigenetische verjonging te ver doorschieten en zou je als een soort slijm van prenatale stamcellen in en over je schoenen druipen. Er wordt nu door verschillende onderzoeksgroepen geëxperimenteerd met het toedienen van Yamanaka-factoren aan oude cellen gedurende een korte tijd, zodat de verjonging minder ver terugloopt. Dit blijkt echter uitdagend, omdat de epigenetische veranderingen vaak tot kanker leiden. Maar in 2020 werd een doorbraak bereikt door oude, blinde muizen drie van de vier Yamanaka-factoren toe te dienen waardoor hun beschadigde oogzenuw epigenetisch jonger werd, daardoor weer kon regenereren en het zicht terugkeerde (bron). Er lopen ook onderzoeken waarbij met (epi)genetische knip- en plaktechnieken (CRISPR-cas) naar epigenetische verjonging wordt gestreefd. Erg boeiend, maar de praktische toepasbaarheid van dit soort methoden zal nog decennia op zich laten wachten.

Mede dankzij ‘de klok van Horvath’ kunnen we echter veel eerder resultaten van epigenetische verjonging verwachten. De testmethode van Horvath is door onderzoekers die veroudering willen remmen en omkeren, als een doorbraak onthaald. Waar zij voorheen tientallen jaren moesten wachten om een eventueel levensverlengend of verjongend effect van een maatregel bij mensen vast te stellen, kan dat nu binnen maanden en zelfs weken. Het principe is eenvoudig: bepaal de epigenetische leeftijd van een proefpersoon met behulp van de klok van Horvath, laat die proefpersoon iets doen dat de veroudering zou kunnen beïnvloeden en check een paar maanden later of de epigenetische leeftijd is verlaagd. Op deze wijze worden nu in steeds hoger tempo veelbelovende supplementen, medicijnen en zelfs ontspanningsoefeningen op proefpersonen getest.

Ten tijde van het schrijven van deze blog, waren er vier kleine, gecontroleerde studies gepubliceerd waarbij proefpersonen epigenetisch jonger werden (op basis van de klok van Horvath of varianten daar op) vergeleken met proefpersonen die niets bijzonders deden of een placebo kregen .

2019: De epigenetische leeftijd van jonge maar te zware Amerikanen met een Afrikaanse achtergrond verlaagde in zestien weken met 1,85 jaar onder invloed van 4000 I.E. vitamine D per dag (bron).

2020: Bij oudere mannen die een jaar lang dagelijks groeihormoon injecteerden en daarnaast het hormoon DHEA en het diabetesmedicijn metformine slikten, werd de epigenetische klok met 1,5 jaar teruggezet. Bovendien was er een ongebruikelijke regeneratie van de thymus te zien, een essentieel onderdeel van de afweer (zie deze blog).

2020: Van oudere Poolse vrouwen die overschakelden op het mediterrane dieet plus dagelijks 400 I.E vitamine D, was de epigenetishe leeftijd na een jaar met 1,47 jaar verminderd (bron).

2021: Van een groep oudere mannen (50-72 jaar) liep de epigenetische leeftijd binnen twee maanden 1,96 jaar terug door een brede leefstijlverandering die was gericht op gezonde voeding, voldoende slaap, lichaamsbeweging en dagelijkse ontspanningsoefeningen (bron).

Naast deze studies is er nog een reeks kleine, voorbereidende onderzoeken gedaan die wijzen op de mogelijkheid van specifieke maatregelen om de epigenetische klok in omgekeerde richting te laten tikken. Een greep:

Het dagelijks slikken van het supplement alfa-ketoglutaraat (AKG) zou binnen een half jaar de epigenetische leeftijd van zeventien proefpersonen met maar liefst 8,5 jaar hebben teruggedraaid (zie deze blog). Er zijn ook aanwijzingen gevonden dat ontspanningstechnieken, zoals Tai Chi (bron) en ademhalingsoefeningen gericht op ontspanning (bron) de epigenetiscche klok trager laten tikken.

Iedereen kan nu zijn epigenetische leeftijd laten testen

Het is nu mogelijk om zelf te gaan experimenteren met pogingen om je epigenetische veroudering te remmen en om te keren. Zoals in de jaren tien van deze eeuw bedrijven opdoken die telomeertesten aanboden, schieten nu aanbieders van epigenetische consumententesten als paddenstoelen uit de grond. Voor bedragen vanaf 400 euro ontvang je een testsetje thuis. Je stuurt een druppeltje bloed, wat speeksel of een buisje urine retour afzender, en na vier tot acht weken krijg je te horen wat je epigenetische ofwel biologische leeftijd is. Door de test jaarlijks of halfjaarlijks te herhalen, kun je het tempo van je veroudering monitoren en checken welke anti-aging strategieën het beste voor jou werken.

Morgan Levine, een Amerikaanse gerontologist en biostatisticus en voormalig medewerker van Steve Horvath,  ontwikkelde een eigen epigenetische test. In een interview met het tijdschrift Wired vertelde ze dat zij de test als een instrument beschouwt waarmee mensen kunnen checken of veranderingen in levensstijl voor biologische verjonging zorgen. Toen zij op haar 33-ste de test zelf deed, bleek dat haar biologische leeftijd 2,5 jaar jonger is dan haar chronologische leeftijd. Voorheen was ze vegetariër, hardloopster en paardensportster, nu is ze veganist en is doet zij aan hoge intensiteitstraining. Ze is van plan om maandelijks opnieuw te testen om te zien of haar nieuwe regime haar biologische veroudering vertraagt.

Zoals dat met nieuwe ontwikkelingen gaat, wordt de opkomst van epigenetische consumententesten niet door alle deskundigen met enthousiasme onthaald. ‘Het klinkt allemaal heel mooi, maar of het in de praktijk ook echt werkt, daarover is nog veel discussie in mijn vakgebied,’ zegt prof. dr. Marianne Rots, hoogleraar moleculaire epigenetica aan het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG). Rots stond zelf aan de wieg van een nu veelvuldig onderzochte techniek om heel gericht epigenetische veranderingen terug te draaien in verschillende ziektebeelden (epigenetische editing) (bron). Hoewel deze benadering wanneer toegepast op enkele ziektegenen heel veelbelovend is, lijkt deze techniek voor complexe verjongingstoepassingen nog veel te vroeg. ‘Ingrijpen in levensstijl om zo de epigenetica te veranderen is dan veel effectiever, en een uitleessysteem om dergelijke inspanningen te monitoren zou heel welkom zijn,’ zegt Rots. ‘Echter, je hebt believers en non-believers. De epigenetica is enorm gehyped in de afgelopen twintig jaar, onder meer omdat de technologische ontwikkelingen zo snel gaan. Het wordt ook allemaal steeds goedkoper, dus we kunnen op grote schaal screenen. Dat levert bergen aan data op, maar hoe we dat allemaal moeten analyseren is nog niet helemaal duidelijk. Als iemand iets vindt wordt daar door journalisten het meest positieve uitgehaald. Dat wordt dan de wereld ingegooid en de mitsen en maren die het moeilijk maken worden gemakshalve achterwege gelaten.’

In de kern komt de kritiek op het aanbieden van epigenetische consumententesten van Rots erop neer dat de gebruikte techniek nog te grof is voor individueel gebruik: ‘Dat is wat Steve Horvath zelf ook zegt: de testmethode is nu bruikbaar op groepsniveau. Gerard van den Berg, een collega van mij bij het UMCG, heeft naar economische effecten gekeken met betrekking tot die klok. Bij een grote groep ziet hij dat mensen die in een laag sociaal economisch milieu geboren zijn, biologisch gezien ouder zijn, volgens de epigenetische klok. Een heel spannende vondst.’

Maar, stelt Rots, het gaat dan om gemiddelden en trends. Op individueel niveau zijn de afwijkingen van de klok van Horvath nog te groot om iets mee te kunnen. Als jij in een achterstandswijk uit arme ouders bent geboren, wil dat nog niet zeggen dat je dus biologisch ouder dan je chronologische leeftijd bent. Maar kijk je naar de gemiddelde epigenetische leeftijd van alle bewoners van de wijk, dan ligt die wel hoger dan je op grond van de gemiddelde kalenderleeftijd zou verwachten. Kortom, voor onderzoeksdoeleinden op groepsniveau is de methode goud waard, maar bij individueel gebruik kun je op het verkeerde been worden gezet.

Maar wat vindt Rots dan van het handjevol gepubliceerde klinische studies waarbij over epigenetische verjonging bij proefpersonen wordt gerept?

‘Tegenover de zeg tien studies die een effect laten zien, zijn wereldwijd misschien wel negentig studies gedaan waarbij geen effect is gevonden,’ verklaart Rots. ‘Ik ben zelf hoofdredacteur van een wetenschappelijk tijdschrift over epigenetica en we krijgen vrijwel alleen maar studies met positieve resultaten opgestuurd. Vanuit mijn netwerk weet ik dat dat een vertekend beeld geeft. Onderzoeken die niet de uitkomsten geven die stroken met de hypothese van de onderzoekers, zien meestal het licht niet, die verdwijnen in een la. Ik wil het werk van Steve Horvath niet onderuithalen, integendeel, maar het is nu veel te vroeg om mensen veel geld te laten betalen voor een test om de epigenetische leeftijd mee te bepalen, omdat nog niet duidelijk genoeg is wat je ermee kunt.’

Kris Verburgh, arts, antiverouderingsexpert en auteur van de boeken De voedselzandloper en Veroudering vertragen, is gunstiger gestemd. ‘Het probleem was tot voor kort dat we nog geen goede biomarkers hadden waarmee je je echte biologische leeftijd kunt bepalen. Je hebt heel rudimentaire methodes zoals het bepalen van je bloeddruk, gewicht, bepaalde bloedwaarden, maar dat zijn eigenlijk geen goede indicatoren van je biologische leeftijd. Deze epigenetische testen zijn het beste wat we tot nu toe hebben. Het is alleen een heel jonge wetenschap die zich snel ontwikkelt. Wat we er vandaag over zeggen, kan over enkele maanden al anders zijn.’

Volgens Verburgh hebben de meeste testen nu een mean absolute error van 2,8 jaar, dat wil zeggen dat ze er maximaal 2,8 jaar naast zitten. Verburgh: ‘De komende jaren zullen ze steeds nauwkeuriger worden. Er wordt nu ook gewerkt aan hematologische klokken, transcriptomische klokken, proteomische klokken, enzovoorts. Ik denk al deze aspecten in de toekomst gecombineerd gaan worden in één test. Er zijn ook verschillende interessante epigenetische klokken in ontwikkeling. Deze tests zijn meer nauwkeurige versies van de originele Horvath klok, of kijken naar veel meer aspecten van het epigenoom, of gebruiken meer geavanceerde algoritmen en artificiële intelligentie om je epigenooom te analyseren. Dit kan relevante resultaten opleveren. Als je chronologisch 50 jaar oud bent, maar je eet ongezond en  je bent epigenetisch 58 jaar oud, dan wil dat zeggen dat je ongeveer dubbel zoveel kans hebt om te overlijden. Met leefstijlinterventies, voeding en supplementen kun je met sommige epigenetische klokken verschillen gaan zien. Het kan dus relevant zijn om daar een lifestyle-programma rondom op te bouwen.’

Sinds de introductie van de klok van Horvath in 2013 zijn er door verschillende bedrijven verschillende varianten op de klok ontwikkeld en op de markt gebracht. Bij de klok van Horvath wordt bijvoorbeeld gekeken naar methylatie van 353 plekken in het DNA, terwijl nieuwere klokken op de methylatie van duizenden plekken zijn gebaseerd. Deze commerciële producten zijn echter niet onafhankelijk beoordeeld, waardoor bijvoorbeeld niet te zeggen is of ze voor alle etnische groepen even nauwkeurig zijn en hoe zij zich tot andere klokken verhouden. Ook maken de verschillende bedrijven bij het testen gebruik van cellen van verschillende weefsels. Daarbij moet je rekening houden met het feit dat organen op iets verschillende snelheden verouderen. Een test op basis van een vingerprikje bloed zegt dus in de eerste plaats iets over de epigenetische leeftijd van je bloed (en wellicht het immuunsysteem), terwijl een urinemonster in de eerste plaats iets zegt over de epigenetische leeftijd van je urinewegen. Tip van Verburgh: Mocht je een test bestellen, let dan goed op de tijd die wordt beloofd tussen het insturen van het monster en de beschikbaar komen van het resultaat: die loopt bij sommige bedrijven op tot wel een half jaar.

Tekst: Pim Christiaans | Life Unlimited

Boeiende blog? Door hem te delen steun je deze site!

Gerelateerd onderwerp

Krachtsportsupplement blijkt levensverlenger