Епігенетичні години передбачають тривалість життя

Здоровий спосіб життя - це чудово, але вроджені механізми старіння все одно не дозволять бігати від смерті вічно.

Колектив вчених з 7 країн продемонстрував, що з метилування ДНК можна не тільки визначити біологічний вік людини, але і передбачити тривалість її життя. Результати дослідження опубліковані в журналі Aging.

Наукова група отримала 13 наборів даних, зібраних під час інших досліджень, у тому числі Фрамінгемського дослідження серця (Framingham Heart Study) та Ініціативи з охорони здоров'я жінок (Women's Health Initiative). Потім 25 організацій вивчили ДНК у зразках крові 13 000 осіб. За допомогою методів молекулярної генетики, в тому числі техніки «епігенетичного годинника», розробленої Стівом Хорватом (Steve Horvath) в 2013 році, вчені розрахували швидкість старіння кожного учасника дослідження.

«Годинник» оцінює вік тканин організму на основі метилування - природного процесу зміни ДНК. Порівнюючи фактичний вік людей з біологічним віком крові, вчені розрахували тривалість життя учасників досліджень. «Ми були вражені тим, що епігенетичний годинник може прогнозувати тривалість життя білих європейців, іспанців і афроамериканців, - говорить провідний автор дослідження Брайан Чен (Brian Chen). - Дані залишалися вірними навіть з поправкою на традиційні фактори ризику, такі, як фактичний вік, стать, куріння, індекс маси тіла, анамнез життя і аналіз крові».

Однак результати поширювалися не на всіх. «Ми виявили, що 5% популяції на біологічному рівні старіють швидше, в результаті тривалість їх життя менше, - пояснює Стів Хорват - Прискорене старіння збільшує ризик смерті на 50% - у будь-якому віці». Наприклад, візьмемо двох шістдесятирічних чоловіків - Пітера і Джо. Обидва курять, щоб впоратися зі стресом, але швидкість епігенетичного старіння Джо середня, а нещасний Пітер потрапляє в 5% «стрімко дряхлеючої» популяції. Ймовірність того, що Джо помре протягом наступних 10 років, становить 60%, для Пітера вона вища - 75%.

Ці попередні результати можуть пояснити, чому деякі помирають молодими - навіть незважаючи на те, що їдять здорову їжу, помірно п'ють і не курять. «Хоча здоровий спосіб життя може збільшити тривалість життя, біологічне старіння не дає нам втікати від смерті вічно, - говорить Хорват. - Однак фактори ризику, такі, як куріння, діабет і високий кров'яний тиск дозволяють прогнозувати смертність більш точно, ніж швидкість епігенетичного старіння». «Це дослідження підтверджує, що метилювання ДНК може служити біомаркером біологічного віку, - говорить один з авторів роботи, доктор Дуглас Кіль (Douglas Kiel). - І якщо нам вдасться довести, що метилювання ДНК прискорює старіння, ми зможемо розробити стратегії його уповільнення і максимізувати здорові роки життя».

Однак яку саме роль епігенетичний годинник відіграє в процесі старіння, поки невідомо. «Чи є епігенетичні зміни, пов» язані з фактичним віком, смерть літніх людей? - говорить член наукової групи Фемістокл Ассімес (Themistocles Assimes). - Ймовірно, вони просто сприяють розвитку деяких захворювань або порушують здатність їм протистояти. Щоб відповісти на ці запитання, необхідно продовжувати дослідження ". Надалі вчені збираються розглянути добре задокументовані причини смерті - ці дослідження допоможуть їм зрозуміти, які стосунки між біологічним віком і конкретними хворобами.

Метилювання (methylation) - це хімічна модифікація, яка каталізується ферментом, реакція додавання метильних групп (CH3) на специфічні сайти (ділянки) білків, ДНК і РНК.

Метод «епігенетичного годинника», що дозволяє оцінювати біологічний вік тканини, розробив Стів Хорват (Steve Horvath) - фахівець у галузі математики та біологічної статистики. Він використовував опубліковані дані аналізу метилювання геномів і за допомогою машинного навчання натренував алгоритм для розрахунку віку. Алгоритм виявив сайти метилування, які згодом лягли в основу «епігенетичного годинника». Аналіз профілю метилування в цих ділянках дозволяє оцінювати вік тканин з похибкою не більше трьох років.

Слід зазначити, що ще в 1970-х роках в роботах Ванюшина Б. Ф. і ряду інших співробітників біофаку МДУ було виявлено взаємозв'язок етапів індивідуального розвитку і старіння тварин і людини зі змінами такої ферментативної модифікації як метилювання ДНК. За цикл робіт «Метилювання ДНК - епігенетичний контроль за генетичними функціями організму» Ванюшину Б. Ф. була вручена Премія імені О. М. Білозерського.