Эпигенетические "ДНК-часы" точнее предсказывают биологический возраст
Ученые из больницы Brigham and Women's Hospital (BWH), входящей в систему здравоохранения Mass General Brigham, представили серьезное достижение в области исследования биологического возраста. Специалисты разработали новый тип эпигенетических часов, использующих машинное обучение, чтобы с повышенной точностью предсказывать биологический возраст по структуре ДНК.
Выявление генетических различий
Эта инновационная модель, о которой подробно рассказывается в журнале Nature Aging, способна выявлять генетические различия, которые либо замедляют, либо ускоряют процесс старения, что позволяет более четко понять механизмы старения и эффективность антивозрастных мероприятий.
"Предыдущие часы рассматривали связь между паттернами метилирования и признаками, которые, как мы знаем, коррелируют со старением, но они не говорят нам, какие факторы заставляют организм стареть быстрее или медленнее. Мы создали первые часы, которые различают причину и следствие", - говорит старший автор работы Вадим Гладышев, эксперт по генетике из BWH.
Сдвиг в исследованиях биологического возраста
Эта разработка знаменует собой поворотный момент в исследованиях старения, позволяя ученым не только предсказывать биологический возраст, но и определять изменения в метилировании ДНК, которые либо способствуют, либо противодействуют старению.
В исследовании использован обширный генетический массив данных для проведения эпигеномной менделевской рандомизации 20 509 CpG-сайтов, связанных с восемью признаками старения.
Кеджун (Альберт) Йинг, первый автор исследования, помог создать три модели - CausAge, DamAge и AdaptAge - для анализа и интерпретации этих взаимосвязей. Эти модели были тщательно отработаны на образцах крови из "когорты поколения Шотландии", состоящей из людей в возрасте от 18 до 93 лет.
Биомаркеры, непосредственно влияющие на старение
Исследовательская группа успешно картировала CpG-сайты человека, вызывающие биологическое старение, что позволило выявить биомаркеры, непосредственно влияющие на старение, и оценить различные стратегии борьбы со старением.
Полученные результаты подчеркивают сложное взаимодействие генетической наследственности и факторов образа жизни в определении скорости старения человека.
Дальнейшая валидация этих эпигенетических часов была проведена на основе данных Фрамингемского исследования сердца и Нормативного исследования старения, выявивших корреляции между DamAge и неблагоприятными последствиями для здоровья и AdaptAge с увеличением продолжительности жизни.
Часы также продемонстрировали свою полезность в оценке омолаживающего потенциала перепрограммированных стволовых клеток: показатели DamAge указывают на уменьшение возрастных повреждений.
Более широкие последствия биологического возраста
Применив эти часы к биологическим образцам пациентов с хроническими заболеваниями и повреждениями, вызванными образом жизни, исследователи смогли провести различие между состояниями, усугубляющими возрастные повреждения, и теми, которые связаны с защитными адаптациями.
"Старение - сложный процесс, и мы до сих пор не знаем, какие меры борьбы с ним действительно работают", - говорит Гладышев. "Наши результаты - это шаг вперед в исследованиях старения, позволяющий нам более точно определить биологический возраст и оценить способность новых мер по борьбе со старением увеличивать продолжительность жизни".
Этот прорыв в исследованиях старения прокладывает путь к более тонкому пониманию и лечению процесса старения, обещая будущее, в котором вмешательства могут быть подобраны так, чтобы не просто замедлить старение, но и потенциально обратить его последствия.
