Πόσων (ανθρώπινων) ετών είναι ο σκύλος σας;

Δεν υπάρχει «σκυλο-αφεντικό» που να μην έχει μπει στη διαδικασία να υπολογίσει την ηλικία του αγαπημένου του κατοικιδίου σε ανθρώπινα χρόνια – ίσως επειδή μέσω του «εξανθρωπισμού» της ηλικίας των σκύλων μας νιώθουμε ακόμη πιο κοντά τους και κατανοούμε καλύτερα την πορεία της ζωής τους προς τη φθορά, όπως συμβαίνει και με τη δική μας πορεία ζωής. Χωρίς κανένας να ξέρει το γιατί και το πώς, ο υπολογισμός αυτός συνήθως γίνεται πολλαπλασιάζοντας τα χρόνια του σκύλου επί επτά. Ωστόσο η μέθοδος αυτή είναι… μπακαλίστικη, σημειώνουν επιστήμονες που αναζητούν ακριβέστερες μεθόδους αντιστοίχισης της σκυλίσιας ηλικίας με την ανθρώπινη. Τώρα, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο αναφέρουν ότι ανέπτυξαν έναν νέο μαθηματικό τύπο υπολογισμού της (ανθρώπινης) ηλικίας των σκύλων, ο οποίος έχει ισχυρό επιστημονικό υπόβαθρο – βασίζεται σε αλλαγές που υφίσταται το DNA με την πάροδο του χρόνου.

Το «επιγενετικό ρολόι»

Οι ερευνητές με επικεφαλής τον γενετιστή Τρέι Αϊντεκερ, καθηγητή στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, βασίστηκαν σε ένα σχετικώς νέο πεδίο στην έρευνα για τη γήρανση προκειμένου να βρουν μια (επιστημονική) άκρη στην αντιστοίχιση της σκυλίσιας ηλικίας με την ανθρώπινη: πρόκειται για το αποκαλούμενο «επιγενετικό ρολόι» το οποίο μετρά την ηλικία με βάση έναν επιγενετικό μηχανισμό που ονομάζεται μεθυλίωση. Οσο οι άνθρωποι – αλλά και οι σκύλοι, τα ποντίκια, οι χιμπαντζήδες, οι λύκοι, πιθανώς και άλλα ζώα που δεν έχουν μελετηθεί ακόμη – γερνούν, στο DNA τους προστίθενται ομάδες μεθυλίου. Η επιγενετική αυτή τροποποίηση η οποία αποτελεί το «σημάδι» που αφήνει στο γενετικό μας υλικό ένα πλήθος παραγόντων όπως οι ασθένειες, ο τρόπος ζωής, η διατροφή, δεν αφορά την αλληλουχία των βάσεων του DNA, ωστόσο επηρεάζει την έκφραση γονιδίων. Ορισμένες ερευνητικές ομάδες χρησιμοποιούν λοιπόν τη μεθυλίωση του DNA ως ένα μέτρο για να εκτιμήσουν την ηλικία – ακόμη και για να προβλέψουν το προσδόκιμο ζωής.

Αυτόν τον επιγενετικό μετρητή της ηλικίας αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν και στους σκύλους οι ειδικοί στις ΗΠΑ. Οπως εξήγησε στο «Βήμα» ο δρ Αϊντεκερ «οι επιγενετικές μετρήσεις φαίνεται ότι παρέχουν μια πολύ καλή ποσοτική εκτίμηση της ηλικίας και για αυτόν τον λόγο έχουν κερδίσει προσφάτως τόση προσοχή. Προσφέρουν εκτίμηση σχετικά με την ηλικία ενός σκύλου με περιθώριο σφάλματος μικρότερο του έτους. Σήμερα οι κτηνίατροι κοιτούν τα δόντια των σκυλιών για να εκτιμήσουν την ηλικία τους, ωστόσο τα δόντια δείχνουν μόνο αν ένας σκύλος είναι νεαρός ή ηλικιωμένος χωρίς να προσφέρουν ποσοτική εκτίμηση. Η μεγάλη ακρίβεια της συγκεκριμένης προσέγγισης επιτυγχάνεται επειδή το επιγενετικό προφίλ μετρά τα επίπεδα εκατοντάδων χιλιάδων μοριακών χαρακτηριστικών των κυττάρων».

Ολοι οι σκύλοι – ασχέτως ράτσας – ακολουθούν παρόμοια πορεία ανάπτυξης: μπαίνουν στην εφηβεία γύρω στους 10 μήνες ζωής και πεθαίνουν προτού συμπληρώσουν το 20ό έτος της ηλικίας τους. Η ερευνητική ομάδα, στη συγκεκριμένη μελέτη της η οποία παρουσιάστηκε στην πλατφόρμα προδημοσίευσης bioRxiv (όπως μας πληροφόρησε ο δρ Αϊντεκερ, η μελέτη έχει ήδη υποβληθεί και για δημοσίευση σε επιστημονικό περιοδικό, ωστόσο δεν μπορεί σε αυτή τη φάση να αποκαλύψει σε ποιο), αποφάσισε να ασχοληθεί με μόνο μια ράτσα σκύλων – συγκεκριμένα λαμπραντόρ – προσπαθώντας να αυξήσει τις πιθανότητες να εντοπίσει τους επιγενετικούς παράγοντες που συνδέονται με τη γήρανση. «Επιλέξαμε τα λαμπραντόρ καθώς εμφανίζουν μεγάλο ηλικιακό εύρος ενώ παράλληλα είχαμε αρκετά σκυλιά της συγκεκριμένης ράτσας διαθέσιμα για έρευνα».

Οι επιστήμονες «σάρωσαν» τα μοτίβα μεθυλίωσης του DNA στο γονιδίωμα 104 λαμπραντόρ ηλικίας τεσσάρων εβδομάδων έως 16 ετών και τα συνέκριναν με το προφίλ μεθυλίωσης 320 ανθρώπων ηλικίας ενός έως 103 ετών. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε ότι οι σκύλοι –  τουλάχιστον της συγκεκριμένης ράτσας – και οι άνθρωποι εμφανίζουν παρόμοια μοτίβα μεθυλίωσης που σχετίζονται με τη γήρανση σε συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος. Ανακάλυψαν επίσης ότι ορισμένες ομάδες γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη μεθυλιώνονται με παρόμοιο τρόπο κατά τη διαδικασία της γήρανσης και στα δύο είδη. Το γεγονός αυτό μαρτυρεί ότι, τουλάχιστον ορισμένες πτυχές της γήρανσης, αποτελούν μια συνέχεια της διαδικασίας ανάπτυξης καθώς και ότι κάποιες από αυτές τις αλλαγές έχουν διατηρηθεί εξελικτικώς στα θηλαστικά. Είναι γνωστό ότι οι σκύλοι εμφανίζουν πολλές από τις νόσους που εμφανίζουν και οι άνθρωποι, καθώς και παρόμοια λειτουργική φθορά με την πάροδο του χρόνου και τα νέα στοιχεία μαρτυρούν ότι τελικώς λαμβάνουν χώρα και παρόμοιες μοριακές αλλαγές στα δύο είδη κατά τη γήρανση. «Οι αλλαγές στη μεθυλίωση που σχετίζονται με την ηλικία τόσο στους σκύλους όσο και στους ανθρώπους εντοπίστηκαν σε γονίδια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη, όπως τα γονίδια που ελέγχουν την ανάπτυξη των μελών του σώματος στα έμβρυα και στα νεαρά ζώα. Είναι άκρως ενδιαφέρον ότι τα γονίδια αυτά συνεχίζουν να μεθυλιώνονται πολύ μετά το τέλος της ανάπτυξης, κατά τη διάρκεια της ενήλικης ζωής. Για τον λόγο αυτό μπορούν να μας «πουν» τόσο καλά την ηλικία» υπογράμμισε ο δρ Αϊντεκερ.

Ο μαθηματικός τύπος

Υπό το νέο… μεθυλιωμένο πρίσμα οι επιστήμονες προχώρησαν στο επόμενο βήμα προσπαθώντας να αντιστοιχίσουν το σκυλίσιο επιγενετικό ρολόι με το ανθρώπινο. Ετσι τελικώς προέκυψε ένας μαθηματικός τύπος που ισχύει για σκύλους άνω του έτους και ο οποίος, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι πολύ πιο ακριβής από όλους τους υπάρχοντες τρόπους υπολογισμού της (ανθρώπινης) ηλικίας των σκύλων. Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο, η ανθρώπινη ηλικία ενός σκύλου ισούται με 16ln (ηλικία σκύλου)+31 – πολλαπλασιάζουμε δηλαδή τον φυσικό λογάριθμο της ηλικίας του σκύλου μας (υπάρχουν διαθέσιμες στο Διαδίκτυο μηχανές για να βρείτε τον λογάριθμο) με το 16 και προσθέτουμε τον αριθμό 31. Βέβαια, δεν πρέπει να ξεχνούμε ότι αυτή η μελέτη αφορούσε μία μόνο ράτσα σκύλων. Διαφορετικές ομάδες ξεκινούν τώρα να διερευνούν τη μεθυλίωση σε πολλές ράτσες και τα αποτελέσματα αναμένονται με ενδιαφέρον. Το πιθανότερο είναι ότι ποτέ δεν θα υπάρξει μια προσέγγιση που θα καλύπτει όλες τις ράτσες.

Σε κάθε περίπτωση πάντως, φαίνεται ότι το «επιγενετικό ρολόι» είναι ένα ρολόι ακριβείας για τη μέτρηση της ανθρώπινης ηλικίας των σκύλων (και όχι μόνο).

Η αντιστοίχιση

Με βάση τα νέα «μεθυλο-δεδομένα», οι ερευνητές είδαν ότι κομβικά στάδια της ζωής σκύλων και ανθρώπων αντιστοιχίζονται πολύ καλά. Για παράδειγμα, ένα κουτάβι επτά μηνών αντιστοιχεί σε ένα μωρό εννέα μηνών – πρόκειται για την περίοδο που και τα δύο είδη αρχίζουν να βγάζουν δόντια. Ο νέος μαθηματικός τύπος αντιστοιχίζει επίσης σωστά το μέσο προσδόκιμο ζωής των λαμπραντόρ (12 έτη) με το μέσο προσδόκιμο ζωής των ανθρώπων παγκοσμίως (70 έτη). Υπάρχουν όμως άλλα ορόσημα της ζωής των δύο ειδών στα οποία δεν υπάρχει τόσο καλή αντιστοίχιση. Για παράδειγμα, οι σκύλοι περνούν την εφηβεία και φθάνουν σε σεξουαλική ωρίμαση ταχύτερα από τους ανθρώπους: ένα λαμπραντόρ δύο ετών μπορεί να φέρεται ακόμη σαν κουτάβι αλλά βρίσκεται ήδη στη μέση ηλικία, ενώ ένα λαμπραντόρ πέντε ετών έχει ηλικία περίπου 56 ετών σε ανθρώπινα χρόνια. Ωστόσο η μεθυλίωση στους σκύλους επιβραδύνεται καθώς μεγαλώνουν, οπότε οι άνθρωποι κερδίζουν το χαμένο… μεθυλιωμένο έδαφος.