I meccanismi che regolano le tante funzioni delle cellule del corpo umano sono sempre più protagonisti delle ricerche che riguardano la medicina e i processi dell’ invecchiamento. Le discipline omiche sono in grande evidenza; esse rappresentano l’insieme delle scienze biologiche che analizzano globalmente interi gruppi di molecole all’interno di un organismo, di un tessuto o di una cellula.

• Genomica: studio dell’intero DNA, della sua struttura, della funzione e dell’organizzazione dei geni.
• Epigenomica: Studia le modificazioni chimiche che attivano o disattivano i geni (come la metilazione del DNA), le quali riflettono l’età biologica effettiva rispetto a quella anagrafica.
• Trascrittomica: studio del trascrittoma, ossia l’insieme di tutte le molecole di RNA messaggero prodotte dal DNA in un dato momento.
• Proteomica: studio del proteoma, l’insieme completo delle proteine espresse da una cellula o da un tessuto.
• Metabolomica: studio del metaboloma, l’insieme dei metaboliti e delle piccole molecole chimiche derivanti dai processi metabolici; i metaboliti rappresentando il livello più vicino all’espressione fenotipica reale e all’impatto dello stile di vita e dell’ambiente
• Altre : llpidomica (studio dei lipidi), microbiomica (studio del microbiota), interattomica e nutrigenomica.

A cosa servono:

• Medicina di precisione e personalizzata: permettono di adattare diagnosi e terapie alle caratteristiche molecolari uniche di ogni singolo paziente.
• Studio delle malattie complesse: aiutano a comprendere patologie multifattoriali come i tumori, le malattie autoimmuni o i disturbi metabolici.
• Integrazione dei dati: combinano enormi nformazioni (big data biologici) per mappare le reti di interazione tra geni, proteine e ambiente.

Quindi le scienze omiche studiano i sistemi biologici nel loro insieme, analizzando migliaia di molecole contemporaneamente (genomi, proteine, metaboliti) invece di osservare un singolo elemento alla volta. Nel campo dell’invecchiamento (aging), permettono di mappare i cambiamenti molecolari che avvengono nel corpo nel corso del tempo e di personalizzare le strategie di longevità.

L’approccio Multi-Omico agli  “Hallmarks of Aging” consente una  visione d’insieme: Nessuna singola disciplina omica è sufficiente a spiegare l’invecchiamento, poiché si tratta di un processo a mosaico che procede a ritmi diversi nei vari tessuti. L’approccio multi-omico integra tutti questi dati con l’intelligenza artificiale:

• Queste tecnologie aiutano a monitorare i 12 indicatori chiave dell’invecchiamento (Hallmarks of aging), tra cui l’instabilità genomica, l’accorciamento dei telomeri, le alterazioni epigenetiche, la disfunzione mitocondriale e la senescenza cellulare.
• Medicina di precisione: analizzano centinaia di biomarcatori per costruire profili di salute individuali, guidando interventi mirati su nutrizione, nutraceutici (come i precursori del NAD+) e stili di vita per favorire un invecchiamento in salute (aging gracefully).

Particolare sviluppo ha avuto la epigenomica,  disciplina omica che mappa l’insieme delle modificazioni biochimiche del nostro genoma (l’epigenoma) che non alterano la sequenza del DNA, ma controllano quali geni attivare o disattivare. Nel contesto dell’invecchiamento, l’epigenomica rappresenta l’anello di congiunzione cruciale tra l’ambiente (ciò che mangiamo, quanto dormiamo, i livelli di stress) e la longevità biologica.

I principali meccanismi molecolari monitorati includono la metilazione del DNA  e le modificazioni istoniche (che decidono quanto il filamento di DNA debba essere compatto o accessibile).

La scoperta più rivoluzionaria dell’epigenomica applicata all’aging riguarda gli orologi epigenetici (come l’originario orologio di Horvath). Utilizzando modelli statistici e algoritmi predittivi, viene analizzato lo stato di metilazione di specifici siti del DNA (siti CpG). Ha proposto il problema della Età Cronologica vs Età Biologica: mentre l’età cronologica  tiene conto dei compleanni passati dalla nascita, l’orologio epigenetico definisce l’età biologica, cioè il reale stato di logoramento o giovinezza cellulare dell’organismo.  Le versioni più moderne degli orologi epigenetici si focalizzano sulla stima del ritmo di invecchiamento e sulla vulnerabilità alla mortalità. Offrono alla medicina preventiva uno strumento unico per testare se un intervento terapeutico o un cambio di stile di vita stia effettivamente rallentando i processi legati al logorio dell’ invecchiamento.

da internet e con AI