تقدر الساعات اللاجينية العمر البيولوجي من خلال مثيلة الحمض النووي (DNA methylation)، ويُربط اختلافها عن العمر المسجل في الوثائق (التسارع العمري) بخطر الأمراض، بما فيها السرطان. ومع ذلك، غالبًا ما اقتصرت الدراسات السابقة على نوع واحد من السرطان أو ساعة واحدة، مما لم يعط صورة شاملة. تسد هذه الدراسة تلك الفجوة بمقارنة سبع ساعات على ثمانية أنواع من السرطان في نهج موحد، وتأتي ضمن أبحاث تربط علم التخلق (epigenetics) بعلم الأورام، لكنها تتميز بالحجم والمنهجية.
حمّل المؤلفون من قاعدة TCGA بيانات مثيلة الحمض النووي لـ 5528 عينة، تشمل أنسجة ورمية وسليمة لثمانية أنواع من السرطان. لكل عينة، حُسب العمر اللاجيني باستخدام سبع ساعات: Horvath وHannum وLevine (PhenoAge) وBNN وSkin+Blood وBLUP وEN. حُدد التسارع العمري كالفرق بين العمر المتوقع والعمر الزمني. لاستبعاد تأثير التوزيع العمري، أُجري أخذ عينات فرعية، مع موازنة نسب الأورام والأنسجة السليمة في الفئات العمرية العشرية. ثم لكل موقع CpG من الساعات، قُدرت القدرة على التمييز بين الورم والنسيج السليم باستخدام الانحدار اللوجستي، ولمقارنة محتوى المعلومات لمجموعات CpG من ساعات مختلفة، استُخدمت مصنفات قائمة على الشبكة المرنة مع التحقق المتقاطع.
في 44 من 56 تركيبة (8 أنواع سرطان × 7 ساعات)، كان لدى الأورام تسارع عمري أعلى من الأنسجة السليمة. كان الاستثناء سرطان الرحم، حيث بدت الأنسجة السليمة «أقدم» من الورمية في ست من الساعات السبع. كان توزيع التسارع العمري في الأورام أوسع وأكثر تسطحًا من الطبيعي. كشف تحليل مواقع CpG أن العديد منها، المستخدمة في الساعات، تختلف بشكل كبير في المثيلة بين الورم والنسيج السليم، مع غلبة فرط المثيلة. بعض مواقع CpG، مثل تلك المرتبطة بجينات DDR1 وTBX5 وRXFP3 وNDRG2 وTBR1، كانت متغيرة باستمرار في جميع الأنسجة وتتوافق مع اضطرابات لاجينية معروفة في السرطان. حققت المصنفات القائمة على 10–20 موقع CpG فقط مساحة تحت منحنى ROC أعلى من 0.9 لمعظم الأورام الصلبة، بينما تطلب سرطان الدم ونخاع العظم المزيد من المواقع.
تُظهر الدراسة أن التسارع العمري سمة شائعة للسرطان، لكن مع استثناءات خاصة بالأنسجة، وهو أمر مهم لتطوير المؤشرات الحيوية. على عكس العديد من الدراسات المجاورة التي ركزت على نوع واحد من السرطان أو ساعة واحدة، أُجري هنا مقارنة منهجية لسبع ساعات على ثمانية أنسجة، مما يسمح بتقييم عالمية الساعات اللاجينية وحدودها في علم الأورام. يمكن أن تكون مواقع CpG المحددة، التي تميز باستمرار بين الورم والنسيج السليم، أساسًا للوحات تشخيصية مصغرة.
يمكن أن يتطور الموضوع نحو التحقق من مواقع CpG المكتشفة في مجموعات مستقلة وفي أنواع أخرى من السرطان، وكذلك دراسة الآليات التي تجعل سرطان الرحم يتصرف بشكل مختلف. من الممكن إنشاء ساعات لاجينية متخصصة، محسّنة لأنسجة معينة أو مهام سريرية. كما أن دراسة كيفية تغير التسارع العمري أثناء العلاج وما إذا كان مرتبطًا بالتشخيص واعدة.
قد تؤثر النتائج على علم الأورام، وعلم أوبئة الشيخوخة، وتطوير اختبارات تشخيصية قائمة على مثيلة الحمض النووي. كما أنها مفيدة لعلم الشيخوخة، لأنها تربط الآليات الجزيئية للشيخوخة بتكوين السرطان.
قد تكون الخطوة التالية هي التحقق من مواقع CpG التمييزية في مجموعات بيانات مستقلة ودراسة دورها الوظيفي في تطور الورم. من المهم أيضًا دراسة العلاقة السببية بين التسارع العمري والسرطان.
ترتبط الدراسة مباشرة بمشكلة غير محلولة في علم التخلق السرطاني: لماذا تُظهر بعض الأنسجة شيخوخة متسارعة عند وجود أورام بينما لا تفعل أخرى، وما التغيرات في المثيلة التي تعتبر محركات وما هي مجرد ركاب. كما تتناول مسألة ما إذا كان يمكن استخدام التسارع العمري كمؤشر حيوي عالمي لخطر السرطان أم أنه خاص بالأنسجة.
ساعة Horvath، التي أُنشئت في 2013، تستخدم 353 موقع CpG فقط، لكنها تعمل في جميع أنسجة الإنسان تقريبًا، بما في ذلك الدماغ والكبد والرئتان.
في مسلسل «Altered Carbon» يمكن تغيير العمر البيولوجي وحالة الجسد، وفي الواقع تسمح الساعات اللاجينية بتقدير مدى «شيخوخة» الخلايا مقارنة بعمرها المسجل، وهو ما يذكرنا عن بعد بفكرة المراقبة البيولوجية في الخيال العلمي.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.