Wollte ich auch gerade posten. Die Autoren schreiben allerdings von "long-term in vivo reprogramming", was die Frage aufwirft, welche Methoden dort überhaupt genutzt wurden. Nach meinem Verständnis sollte die Reprogrammierung ja eigentlich nur temporär erfolgen und eben nicht long-term.
Epistemic uncertainty challenges aging clock reliability in predicting rejuvenation effects
ZitatEpigenetic aging clocks have been widely used to validate rejuvenation effects during cellular reprogramming. However, these predictions are unverifiable because the true biological age of reprogrammed cells remains unknown. We present an analytical framework to consider rejuvenation predictions from the uncertainty perspective. Our analysis reveals that the DNA methylation profiles across reprogramming are poorly represented in the aging data used to train clock models, thus introducing high epistemic uncertainty in age estimations. Moreover, predictions of different published clocks are inconsistent, with some even suggesting zero or negative rejuvenation. While not questioning the possibility of age reversal, we show that the high clock uncertainty challenges the reliability of rejuvenation effects observed during in vitro reprogramming prior to pluripotency and throughout embryogenesis. Conversely, our method reveals a significant age increase after in vivo reprogramming. We recommend including uncertainty estimation in future aging clock models to avoid the risk of misinterpreting the results of biological age prediction.
Nein, die epigenetischen Uhren sind nicht darauf ausgelegt, den Verjüngungseffekt von Reprogrammierungen zu erfassen. Zumindest nicht so, dass du damit ein korrekte Interpretation deiner evtl gewonnenen Lebenszeit hättest.
Angenommen, du lässt dir zukünftig Blut entnehmen und deine Leukozyten epigenetisch umprogrammieren. Die Leukozyten werden dann zurück transfundiert. Angenommen, das würde dir mit einem Schlag eine ca 10 bis20-prozentige Verlängerung deiner Lebensspanne bringen (realistisch geschätzt?)- weniger immunseneszenz, weniger Inflamaging etc. Nehmen wir einmal an, du machst jetzt im Blut eine epigenetische Altersmessung. Was zeigt die Uhr an? Vermutlich ein biologisches Alter von 10 Jahren, weil du die reprogrammierten Leukozyten gemessen hast. Das ist jedoch KEIN realistisches Bild deines biologischen gesamt-Alters.
Zitat von Prometheus im Beitrag #164Nein, die epigenetischen Uhren sind nicht darauf ausgelegt, den Verjüngungseffekt von Reprogrammierungen zu erfassen. Zumindest nicht so, dass du damit ein korrekte Interpretation deiner evtl gewonnenen Lebenszeit hättest.
Angenommen, du lässt dir zukünftig Blut entnehmen und deine Leukozyten epigenetisch umprogrammieren. Die Leukozyten werden dann zurück transfundiert. Angenommen, das würde dir mit einem Schlag eine ca 10 bis20-prozentige Verlängerung deiner Lebensspanne bringen (realistisch geschätzt?)- weniger immunseneszenz, weniger Inflamaging etc. Nehmen wir einmal an, du machst jetzt im Blut eine epigenetische Altersmessung. Was zeigt die Uhr an? Vermutlich ein biologisches Alter von 10 Jahren, weil du die reprogrammierten Leukozyten gemessen hast. Das ist jedoch KEIN realistisches Bild deines biologischen gesamt-Alters.
Wir werfen hier ziemlich viele Sachen in einen Topf. Reden wir nur von Leukozyten, deren epigenetische Verjüngung eine Lebensverlängerung von 10-20% des Gesamtorganismus zur Folge haben könnte? Das wäre toll, aber darum geht es nicht. Hier das ganze Preprint: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/...9529v2.full.pdf So wie ich das verstehe geht es (auch) um Reprogrammierung auf der Zellebene, bei deren Messung einige epigenetische Uhren ungenau und unvorhersehbar sind:
ZitatDue to the unavailability of ground truth values for the biological age, the concept of epigenetic age reversal remains speculative because it cannot be validated directly. Therefore, we have to rely on indirect evidence. To address this challenge, our framework encompasses four specific approaches: covariate shift estimation, comparison of different clock models, the Inverse Train-Test Procedure (ITTP), and the prediction uncertainty estimation using a Gaussian Process Regression (GPR) model. We demonstrate how the presence of covariate shift can distort model performance and show that covariate shift is highly prominent in the DNA methylation (DNAm) data across cellular reprogramming and embryonic development.
Zitat von version2 im Beitrag #165Wir werfen hier ziemlich viele Sachen in einen Topf.
Ja, du hast Recht. Das eigentliche Thema in dem Preprint ist der "covariate shift".
Zitat Da das biologische Alter nicht direkt gemessen werden kann (d. h. es fehlt eine endgültige "Grundwahrheit"), wird das von den Uhren geschätzte epigenetische von den Uhren geschätzte epigenetische Alter daher als Ersatzmaß für das biologische Alter angesehen.
[...]
Bevor jedoch die Alterungsuhren in die klinische Praxis integriert werden können, sollten diese Modelle eine Schätzung der Unsicherheit für ihre eigenen Vorhersagen liefern. Die Unsicherheit manifestiert sich auf drei Arten:
(i) Unsicherheit bei der Modellwahl,[...] (ii) Out-of-distribution (OOD) Unsicherheit[...] (iii) Aleatorische Unsicherheit [...]
Drei Beispiele aus dem Paper:
- Epigenetische Uhren messen bei einer Erbkrankheit, der Achondroplasie ein geringeres epigenetisches Alter, allerdings sterben die Menschen mit dieser Erbkrankheit 10 Jahre früher als normal. Die Uhren sind also nicht für den Spezialfall "Achondroplasie" geeicht. - Die epigenetische Reprogrammierung in vitro kann zu einem Zell-Phänotyp führen, der in vivo so nicht existiert. - Bei der epigenetischen Reprogrammierung in vitro messen die 8 wichtigsten epigenetischen Uhren hinterher alle ein unterschiedliches "Alter".
Kommentar Prometheus: Epigenetische Uhren spucken nach Analyse etlicher CpG-Methylierungsmarker eine Zahl aus, die eine Präzision vorgaukelt, die so nicht vorhanden ist. Eine Verbesserung der Vorhersage für Messungen am Patienten würde gelingen, wenn man epigenetische Uhren entwickelt die sowohl auf die Mortalität trainiert werden als auch mit einer Angabe der statistischen Unsicherheit, z.B. der erwarteten Streubreite der Messresultate versehen sind.
Zitat von Prometheus im Beitrag #166- Die epigenetische Reprogrammierung in vitro kann zu einem Zell-Phänotyp führen, der in vivo so nicht existiert. - Bei der epigenetischen Reprogrammierung in vitro messen die 8 wichtigsten epigenetischen Uhren hinterher alle ein unterschiedliches "Alter".
Ja danke, das ist des Pudels Kern. Wenn sich der Zell-Phänotyp von dem einer jungen Zelle unterscheidet, ist es möglicherweise keine vollkommene oder saubere epigenetische Verjüngung.
Initiation phase cellular reprogramming ameliorates DNA damage in the ERCC1 mouse model of premature aging
ZitatUnlike aged somatic cells, which exhibit a decline in molecular fidelity and eventually reach a state of replicative senescence, pluripotent stem cells can indefinitely replenish themselves while retaining full homeostatic capacity. The conferment of beneficial-pluripotency related traits via in vivo partial cellular reprogramming in vivo partial reprogramming significantly extends lifespan and restores aging phenotypes in mouse models. Although the phases of cellular reprogramming are well characterized, details of the rejuvenation processes are poorly defined. To understand whether cellular reprogramming can ameliorate DNA damage, we created a reprogrammable accelerated aging mouse model with an ERCC1 mutation. Importantly, using enhanced partial reprogramming by combining small molecules with the Yamanaka factors, we observed potent reversion of DNA damage, significant upregulation of multiple DNA damage repair processes, and restoration of the epigenetic clock. In addition, we present evidence that pharmacological inhibition of ALK5 and ALK2 receptors in the TGFb pathway are able to phenocopy some benefits including epigenetic clock restoration suggesting a role in the mechanism of rejuvenation by partial reprogramming.
ZitatSpecifically, 684 shared DEGs were upregulated and 627 downregulated following treatment with the ALK5 inhibitors Repsox, A83-01, Vactosertib, and reprogramming at day 4 (Figure 5A). Notably, gene expression changes induced by the 4 inhibitors shared a positive correlation with gene expression changes induced by reprogramming (Figure 5B). The strongest correlation was observed between the three ALK5 inhibitors and D4 reprogramming (Figure 5B, Supplementary Figure S5B). Interestingly, A83-01 was the closest in transcriptomic profile to day 4 reprogramming while Repsox was the closest to D4 enhanced reprogramming (Figure 5B, Supplementary Figure S5B).
Ich meine wir hätten einige davon schon mal besprochen. Leider kann man die anscheinend nur zu Forschungszwecken bekommen.
Zitatevidence that pharmacological inhibition of ALK5 and ALK2 receptors in the TGFb pathway are able to phenocopy some benefits including epigenetic clock restoration[/b] suggesting a role in the mechanism of rejuvenation by partial reprogramming.
Ja, sehr interessant!
Kaempferol 3-O-gentiobiosid ist ja ein natürlicher ALK5-Inhibitor, und in Form von Tribulus terrestris auch als Supplement erhältlich. Einen natürlichen ALK2-spezifischen Inhibitor habe ich nach kurzer Recherche bislang noch nicht gefunden (Es gibt allerdings Momelotinib, als FDA-zugelassenes Krebsmedikament, das auch als ALK2 Inhibitor wirkt*.)
Zitat von Prometheus im Beitrag #169Kaempferol 3-O-gentiobiosid ist ja ein natürlicher ALK5-Inhibitor, und in Form von Tribulus terrestris auch als Supplement erhältlich.
Ist das jetzt gut oder schlecht? Wenn es was bringen würde, müsste Tribulis terrestris für seine beträchtlichen Verjüngungserfolge bekannt sein, oder? Vielleicht ist zu wenig dieser Verbindung enthalten, sie erreicht die Zellen nicht vernünftig oder sie wirkt einfach nicht so gut wie erhofft?
Weiß jemand, wieso die Yamanaka-Faktoren/OSKM bisher vor allem mit Viren-Vektoren verabreicht worden sind? Prinzipiell sollte es auch möglich sein, die Proteine/Peptide zu injizieren, oder? Damit könnte man ggf. die Risiken betreffend der Adenovirus-Vektoren sowie längerer Exposition umgehen.
Das ist nicht mein Fachgebiet, aber soweit ich weiß wird Transduktion - also das Einbringen von DNA mit viralen Vektoren zur Genexpression in eukaryotische Zellen- meistens gegenüber dem direkten Einbringen von Proteinen bevorzugt, weil sie effizienter und besser räumlich/zeitlich kontrollierbar ist. Das gilt besonders in Fällen in denen mehrere Gene/Genprodukte von Interesse sind (z.B. bei den Yamanaka-Faktoren). Häufig ist auch eine dauerhafte Genexpression erwünscht, was nur möglich wird, wenn genomische Integration stattfindet (retrovirale/lentivirale Vektoren). In Protein-Form können die Yamanaka-Faktoren viel schlechter die Zellmembran passieren. Es kommt eher zur Anhaftung, Proteinverlusten und Faltungsfehlern. Außerdem ist das selektive Aufreinigen von Proteinen oft komplizierter, teurer und fehleranfälliger, als sie direkt in den Zielzellen zu exprimieren.
Das ist nicht mein Fachgebiet, aber soweit ich weiß wird Transduktion - also das Einbringen von DNA mit viralen Vektoren zur Genexpression in eukaryotische Zellen- meistens gegenüber dem direkten Einbringen von Proteinen bevorzugt, weil sie effizienter und besser räumlich/zeitlich kontrollierbar ist. Das gilt besonders in Fällen in denen mehrere Gene/Genprodukte von Interesse sind (z.B. bei den Yamanaka-Faktoren). Häufig ist auch eine dauerhafte Genexpression erwünscht, was nur möglich wird, wenn genomische Integration stattfindet (retrovirale/lentivirale Vektoren). In Protein-Form können die Yamanaka-Faktoren viel schlechter die Zellmembran passieren. Es kommt eher zur Anhaftung, Proteinverlusten und Faltungsfehlern. Außerdem ist das selektive Aufreinigen von Proteinen oft komplizierter, teurer und fehleranfälliger, als sie direkt in den Zielzellen zu exprimieren.
Da hast du einen guten Punkt: Injiziert man die Faktoren als Peptide/Proteine, ist wahrscheinlich keine gleichmäßige Verteilung pro Zelle gegeben. Ich hätte höchstens gedacht, dass die Peptide zu lang sind, was die Synthese und Stabilität beeinflussen könnte. Wie man sich vielleicht denken kann, geht es mir vor allem darum, Überlegungen anzustellen, wie man OSK(M) schnell verfügbar machen könnte. Peptidsynthese ist durchaus auch mit eigens definierbaren Peptiden in bestimmten Ländern bestell-/machbar. Gerade bei OSK(M) will man auch keine lange Aktivierung, soweit ich weiß. Für erste Biohacking-Versuche könnten einige die "sanfte" Peptidform passender finden. Man will ja nicht am AAV krepieren. Naja, das ist alles hochspekulativ.