Wil je weten wanneer je gaat sterven?

Afbeelding van iOS-agendamelding met de tekst 'Drop dead, Tomorrow 11:12PM, The Kitchen'. Snooze-knop voor evenement geselecteerd.

Het is de ultieme onbeantwoordbare vraag waarmee we allemaal worden geconfronteerd: wanneer zal ik sterven? Als we het wisten, zouden we dan anders leven? Tot nu toe is de wetenschap niet nauwkeuriger in het voorspellen van de levensduur dan een waarzegger van $ 10. Maar dat begint te veranderen.

De maatregelen die worden ontwikkeld zullen nooit goed genoeg worden om een ​​exacte datum of tijd van overlijden te voorspellen, maar verzekeringsmaatschappijen vinden ze nu al nuttig, net als ziekenhuizen en palliatieve zorgteams. Ik zou graag willen weten wanneer ik ga sterven, zegt Brian Chen, een onderzoeker die chief science officer is bij Life Epigenetics, een bedrijf dat de verzekeringssector bedient. Dat zou van invloed zijn op hoe ik het leven benader.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2018

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Het werk moet nog praktischer worden gemaakt en bedrijven moeten uitzoeken hoe de gegevens het beste kunnen worden gebruikt. Ethici maken zich ondertussen zorgen over hoe mensen zullen omgaan met het kennen van het laatste geheim van het leven. Maar of je het nu leuk vindt of niet, de voorspeller van de dood komt eraan.

De klok
Steve Horvath, een biostatisticus van de UCLA die opgroeide in Frankfurt, Duitsland, beschrijft zichzelf als erg hetero, terwijl zijn identieke tweelingbroer homo is. Hij had dus een persoonlijke interesse toen een collega hem een ​​paar jaar geleden om hulp vroeg bij het analyseren van biologische gegevens uit het speeksel van tweelingen met tegengestelde seksuele geaardheid. De collega probeerde chemische veranderingen te detecteren die zouden aangeven of bepaalde genen aan of uit waren.

De hypothese was dat deze zogenaamde epigenetische veranderingen, die de activiteit van het DNA veranderen, maar niet de DNA-sequentie zelf, zouden kunnen helpen verklaren waarom twee mensen met identieke genen op deze manier van elkaar verschillen. Maar Horvath vond nul signaal in de epigenetica van het speeksel van de tweeling. Wat zijn aandacht trok, was in plaats daarvan een krachtig verband tussen epigenetische veranderingen en veroudering. Ik stond versteld van hoe sterk het signaal was, zegt hij. Ik liet de meeste andere projecten in mijn lab vallen en zei: 'Dit is de toekomst.'

Horvath raakte vooral geïntrigeerd door hoe bepaalde chemische veranderingen in cytosine - een van de vier DNA-basen of letters van de genetische code - genen meer of minder actief maken. Gezien iemands werkelijke leeftijd, kan het zoeken naar deze veranderingen in het DNA van die persoon hem vertellen of het lichaam van die persoon ongewoon snel of langzaam veroudert. Zijn team testte deze epigenetische klok op 13.000 bloedmonsters die decennia geleden werden verzameld van mensen van wie de latere overlijdensdatum bekend was. De resultaten onthuld dat de klok kan worden gebruikt om sterfte te voorspellen.

Omdat de meest voorkomende ziekten - kanker, hartaandoeningen, Alzheimer - ouderdomsziekten zijn, voorspelt het tikken van de klok van Horvath hoe lang iemand zal leven en hoeveel van dat leven vrij zal zijn van deze ziekten (hoewel het niet voorspelt welke mensen zal krijgen). Na vijf jaar onderzoek is er niemand die betwist dat epigenetica de levensduur voorspelt, zegt hij.

Horvath, 50, zegt dat zijn werk wordt gemotiveerd door eigenbelang. Ik ben net zo wanhopig als ieder ander om manieren te vinden om het ouder worden te vertragen. damon casarez

Acht jaar of langer sneller ouder worden dan je kalenderleeftijd is gelijk aan tweemaal het typische risico om te overlijden, terwijl zeven jaar langzamer ouder worden geassocieerd is met de helft van het risico op overlijden, zegt Horvath. Zijn lab heeft een nieuwe versie ontwikkeld die zo'n nauwkeurige levensduurvoorspeller is dat ze het naar Magere Hein hebben genoemd: DNAm GrimAge. De epigenetische klok is nauwkeuriger naarmate iemand jonger is. Het is vooral onnauwkeurig voor de zeer oude.

Op dit moment hebben we geen bewijs dat het klinisch bruikbaar is, omdat er grote foutbalken zijn, zegt Horvath. Bovendien is er geen pil om de effecten ongedaan te maken. Maar hoewel het nooit perfect nauwkeurig zal zijn, komen Horvath en zijn klok dichterbij dan wie dan ook om de vraag te beantwoorden die ons allemaal boven het hoofd hangt - en te bepalen of er iets is dat we kunnen doen om het antwoord te veranderen.

Vertraag het tikken
Naarmate we ouder worden, wint of verliest het cytosine op honderdduizenden plekken in ons DNA methylchemische groepen (CH3). Het inzicht van Horvath was om deze toename en afname van methylering te meten, de 300 tot 500 veranderingen te vinden die er het meest toe doen, en die te gebruiken om zijn klokken te maken. Zijn bevindingen suggereren dat de snelheid van de klok sterk wordt beïnvloed door onderliggende genen. Hij schat dat ongeveer 40% van de ticking rate wordt bepaald door genetische overerving, en de rest door levensstijl en geluk.

Morgan Levine, die postdoctoraal onderzoek deed in het laboratorium van Horvath en nu haar eigen laboratorium aan Yale runt, begint het epigenetische profiel van een persoon te vergelijken met het profiel van cellen uit de bekleding van een gezonde navelstreng. Hoe meer mensen van die norm afwijken, hoe slechter ze waarschijnlijk zullen zijn. Ze denkt dat ze uiteindelijk verschillende epigenetische leeftijdsmaten zal kunnen vergelijken om zelfs in de kindertijd te voorspellen wie het grootste risico loopt op welke ziekten - wanneer het nog vroeg genoeg is om die toekomst te veranderen. Je genen zijn niet je lot, maar nog minder met dingen als epigenetica, zegt ze. Er zouden zeker dingen moeten zijn die we kunnen doen om veroudering uit te stellen als we er maar achter kunnen komen wat ze zijn.

Een paar waarschijnlijke kanshebbers zijn totaal niet verrassend. Het eten van een gezond dieet met veel groenten en vis wordt geassocieerd met langzamere epigenetische veroudering. Voel je je ouder als je slaaptekort hebt? Het is waarschijnlijk geen toeval. Horvath heeft getoond dat mensen met slapeloosheid meer kans hebben op versnelde epigenetische veroudering. Alles wat je associeert met een gezonde levensstijl heeft op de verwachte manier betrekking op de nieuwe biomarkers, wat een saai resultaat is, maar het is wetenschappelijk erg spannend, zegt hij.

Meer onverwachts merkt hij dat regelmatige lichaamsbeweging niet veel meer dan een paar maanden aan je leven zal toevoegen. Maar die metingen zijn alleen op het DNA in bloed, en Horvath zegt dat hij ook naar veranderingen in spieren wil kijken om te zien of lichaamsbeweging daar een groter verschil maakt.

Na vijf jaar onderzoek is er niemand die betwist dat epigenetica de levensduur voorspelt.

Horvaths eigen klok is niet inspirerend. Hij was verrast toen hij zijn urine analyseerde en ontdekte dat hij epigenetisch vijf jaar ouder was dan zijn chronologische leeftijd. Een paar jaar later testte hij zijn bloed en was opgelucht dat de resultaten meer in overeenstemming waren met zijn jaren, maar toch, zegt hij, zou ik zeggen dat ik niet gezegend ben in termen van epigenetische veroudering.

Op 50-jarige leeftijd zegt hij dat zijn werk wordt gemotiveerd door eigenbelang - ik ben net zo wanhopig als ieder ander om manieren te vinden om veroudering te vertragen. Maar hij houdt ook rekening met de sociale en financiële kosten van een vergrijzende bevolking. We moeten manieren vinden om mensen langer gezond te houden, zegt hij.

Hij hoopt dat de verfijning van zijn klok hem binnenkort nauwkeurig genoeg zal maken om veranderingen in levensstijl en gedrag weer te geven. Investeerders en biotechbedrijven geven momenteel honderden miljoenen dollars uit aan medicijnen die veroudering kunnen vertragen en ziekte kunnen vertragen. Maar hoe weten we wat effectief is? Degenen die aan het ontdekken van medicijnen werken, kunnen niet 50 jaar wachten om erachter te komen. Horvath hoopt dat zijn klok de antwoorden zal geven.

De zaak van overlijdensvoorspelling
Bedrijven zoals Reinsurance Group of America onderzoeken al het gebruik van de epigenetische klok om risicobeoordelingen voor levensverzekeringen aan te passen en te personaliseren. Op dit moment zijn de tarieven grotendeels gebaseerd op demografie - het geslacht en de leeftijd van mensen - en een paar gezondheidsstatistieken, zoals of ze roken. De klok voegt nog een nuttig datapunt toe.

Een dergelijke personalisatie roept vragen op over eerlijkheid. Als uw epigenetische klok buiten uw schuld sneller tikt, moet u dan een hoger tarief betalen voor een levensverzekering? De Genetic Information Nondiscrimination Act van 2008 – bekend als GINA – beschermt tegen discriminatie op basis van genen. Maar het gaat niet over epigenetica.

Er is ook de kwestie van privacy. Uw waarschijnlijke levensduur of werkelijke biologische leeftijd is informatie die velen als zeer persoonlijk beschouwen. Voorlopig houden regelgeving en privacybeleid geen rekening met de mogelijkheid van dergelijke informatie. Maar naarmate de wetenschap snel vordert, zullen vragen over het gebruik en de bescherming van deze gegevens steeds dringender worden.

Kunnen de klok van Horvath en andere technologieën die worden ontwikkeld om de dood te voorspellen ooit nauwkeurig genoeg zijn om echt bruikbaar te zijn? Ik heb geen van deze vermeende voorspellende algoritmen gezien die nauwkeurig zijn in termen van timing van overlijden - integendeel, zegt Diane Meier, een professor in geriatrie en palliatieve geneeskunde aan de Icahn School of Medicine op Mount Sinai in New York City. Mensen leven heel lang met een zeer hoge ziektelast en kwetsbaarheid, zegt ze.

Gal Salomon, CEO van Clew Medical, een Israëlisch bedrijf dat kunstmatige intelligentie gebruikt om medische risico's in ziekenhuizen te identificeren, zegt dat hij zich aanvankelijk verzette tegen het idee om een ​​overlijdensvoorspeller te ontwikkelen, omdat hij het onethisch vond. Toen realiseerde hij zich dat artsen de technologie kunnen gebruiken om te begrijpen waar we moeten stoppen. Een algoritme dat Clew heeft ontwikkeld, kan artsen en familieleden helpen bij het nemen van de beslissing om over te schakelen van agressieve naar palliatieve zorg, zegt hij, en overstemt het typische instinct om heroïsche levensreddende maatregelen te nemen. Het systeem, dat vooralsnog alleen in ziekenhuizen wordt gebruikt, kan ook een gezin waarschuwen dat het einde nabij is, zegt hij.

Atul Butte, een professor aan de Universiteit van Californië, San Francisco, die kwaliteit van zorg bestudeert, zegt dat de jury nog steeds niet weet of dit soort machinaal leren van zorgpatronen daadwerkelijk een betere behandeling biedt. Maar het lijdt geen twijfel, voegt hij eraan toe, dat de medische zorg in die richting gaat. Over vijf tot tien jaar zal het gezondheidssysteem dat deze gegevens niet gebruikt om hun medische levering te verbeteren, als archaïsch worden beschouwd, zegt hij.

zich verstoppen