Entwicklung und Validierung von DNA-Methylation-Clocks unter Nutzung von Verlaufsdaten der Berliner Altersstudie II (BASE-II)

• Antragsteller: Professor Dr. Lars Bertram; Professor Dr. Ilja Demuth
• Fachliche Zuordnung: Gerontobiologie und Geriatrie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460683900

Es ist eine alltägliche Beobachtung, dass einige ältere Menschen in Bezug auf ihre körperlichen und geistigen Fähigkeiten im Verhältnis zu ihrem chronologischen Alter deutlich jünger zu sein scheinen, während der Abbau körperlicher und geistiger Fähigkeiten bei anderen Menschen desselben Alters viel weiter vorangeschritten ist. Die Bestimmung dieses biologischen Alters ist ein hochaktuelles Forschungsfeld, da der Verfügbarkeit entsprechender Biomarker über die Grundlagenforschung hinaus auch im Hinblick auf die klinische Anwendung ein hoher Stellenwert zukommt. Vielversprechende Marker des biologischen Alters basieren auf dem DNA-Methylierungsalter (epigenetic clock), sowie dessen Abweichung vom chronologischen Alter (DNA-Methylation age acceleration). Epigenetische Uhren der ersten Generation (7-CpG-, Horvath-, Hannum-Uhr), die auf die Vorhersage des chronologischen Alters trainiert wurden, zeigten in unseren Analysen nur vereinzelt signifikante Assoziationen mit altersassoziierten Phänotypen. Epigenetische Uhren der zweiten Generation, die auf die Vorhersage von mortalitätsassoziierten Laborparametern und gesundheitsbezogene Risikofaktoren trainiert wurden (PhenoAge, GrimAge), zeigten Assoziationen mit deutlich mehr der untersuchten Phänotypen. Diese Vorarbeiten sollen im hier beantragten Projekt auf längsschnittliche Analysen erweitert werden. Hierfür werden hauptsächlich Daten aus der Berliner Altersstudie II (BASE-II) genutzt, aus der phänotypische Daten zur Verfügung stehen, die im mittleren Abstand von etwa 7,5 (N=1.100) und 11 Jahren (N~700) zur Ersterhebung (N=1.671) erhoben wurden. Genomweite Methylierungsprofile stehen zum Projektbeginn für zwei dieser Zeitpunkte zur Verfügung, der dritte Datenpunkt (N~700) soll im Rahmen des Projektes generiert werden. Basierend auf den in Vorarbeiten gesammelten Erfahrungen in dem umfangreichen BASE-II-Datensatz ist zudem die Erstellung und (externe) Validierung eines neuen epigenetischen Biomarkers (MultiAge) vorgesehen. Für die Entwicklung dieses mehrdimensionalen Markers für „Biologisches Alter“ soll konzeptionell auf das Modell des „hierarchischen Alterns“ zurückgegriffen werden. Insgesamt sind die hier geplanten Analysen geeignet, das Potential der verschiedenen epigenetischen Biomarker hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur frühen Prädiktion von altersassoziierten Phänotypen weiter auszuloten, und ihnen so möglicherweise den Weg in die klinische Anwendung zu ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen