Все люди стареют не одинаково быстро. Ускорить старение может множество поведенческих факторов и образ жизни, включая стресс, плохой сон, неправильное питание, курение и алкоголь. Поскольку воздействие окружающей среды отпечатывается в нашем геноме в виде эпигенетических меток, можно количественно оценить молекулярное старение, охарактеризовав эпигеном в прогностических геномных участках, сообщается на сайте научного издания EurekAlert!.
За последнее десятилетие ученые разработали несколько «эпигенетических часов», откалиброванных по хронологическому возрасту и различным факторам образа жизни на большом количестве людей. Большинство из них сфокусировано на метилировании ДНК в клетках крови, что делает сбор образцов обременительным, а также стрессовым для пациента. В начале этого года ученые из США разработали «часы» второго поколения под названием CheekAge, которые основаны на данных о метилировании в легко собираемых клетках изнутри щек.
В журнале Frontiers in Aging команда впервые показала, что CheekAge может точно предсказывать риск смертности, даже если в качестве исходных данных используются эпигенетические данные из другой ткани.
«Мы также показали, что конкретные участки метилирования особенно важны для этой корреляции, выявив потенциальные связи между конкретными генами и процессами и человеческой смертностью, улавливаемые нашими часами», – сказал доктор Максим Шохирев, первый автор исследования и руководитель отдела вычислительной биологии и науки о данных в компании Tally Health в Нью-Йорке.
В настоящем исследовании Шохирев и его коллеги использовали статистическое программирование, чтобы проверить, насколько хорошо оно предсказывает смертность от любой причины у 1513 женщин и мужчин, родившихся в 1921 и 1936 годах и наблюдавшихся на протяжении всей жизни в рамках программы Lothian Birth Cohorts (LBC) Эдинбургского университета. Одной из целей LBC было связать различия в когнитивном старении с образом жизни и психосоциальными факторами, а также биомедицинскими, генетическими, эпигенетическими данными и визуализацией мозга.
Каждые три года у добровольцев измерялся метилом в клетках крови на примерно 450 000 участков метилирования ДНК. Последняя доступная временная точка метилирования использовалась вместе со статусом смертности для расчета CheekAge и его связи с риском смертности. «CheekAge значительно превосходит часы первого поколения, обученные на данных анализа крови», – заключили авторы.
В частности, при увеличении показателя CheekAge на одно стандартное отклонение коэффициент риска смертности от всех причин увеличивался на 21%. Это означает, что CheekAge связан с риском смертности у пожилых людей.
«Тот факт, что наши эпигенетические часы, натренированные на клетках щек, предсказывают смертность при измерении метилома в клетках крови, говорит о существовании общих сигналов смертности в разных тканях», – сказал Шохирев. «Это означает, что простой, неинвазивный мазок со щеки может стать ценной альтернативой для изучения и отслеживания биологии старения».
Исследователи более детально изучили те участки метилирования, которые были наиболее сильно связаны со смертностью. Гены, расположенные вокруг или рядом с этими участками, являются потенциальными кандидатами на влияние на продолжительность жизни или риск развития возрастных заболеваний. Например, ген PDZRN4, возможный супрессор опухолей, и ALPK2, ген, связанный с раком и здоровьем сердца. Другие гены, которые выделялись, ранее были связаны с развитием рака, остеопороза, воспаления и метаболического синдрома.
«Было бы интересно выяснить, влияют ли такие гены, как ALPK2, на продолжительность жизни или здоровье на животных моделях», – говорит доктор Адив Джонсон, автор работы.
Будущие исследования также необходимы, чтобы определить, что еще, помимо смертности, можно обнаружить с помощью CheekAge. Например, другие возможные показатели могут включать в себя заболеваемость или продолжительность периода здоровой жизни, свободного от возрастных хронических заболеваний и инвалидности.
[Фото: ru.123rf.com]