Время неумолимо идёт, и мы не знаем, когда оно остановится.
Ученые разработали множество инструментов в своих попытках оценить биологическое старение — не только количество прожитых человеком лет, но и степень износа его органов и клеток.
Многие из этих инструментов представляют собой эпигенетические «часы», которые подсчитывают химические метки на ДНК, накапливающиеся с возрастом и под воздействием стресса, но они не всегда надежны.
Теперь исследователи разработали новые биологические часы, основанные на активности генов, которые точно предсказывают продолжительность жизни и выявляют характерные признаки хронических заболеваний.
Это не значит, что оно может точно сказать, сколько дней вам осталось до того, как вы покинете этот бренный мир.
Однако исследователи обнаружили, что разработанная ими новая методика довольно хорошо справляется с оценкой того, насколько далеко человек или животное, вероятно, продвинулись в своей жизни.
По словам исследовательской группы, алгоритм, основанный на биомаркерах, будет полезен для анализа темпов биологического старения у разных видов, включая человека, и для понимания того, когда это старение ускоряется или замедляется.
Новые биологические часы — это так называемые транскриптомные часы: они анализируют молекулы РНК, которые транслируют гены в белки, чтобы определить, какие гены включены, а какие выключены. Поскольку эта активность меняется с возрастом, полученная информация может использоваться в качестве индикатора старения.
Одним из ключевых нововведений стало сбор большого массива данных по четырем видам животных – мышам, крысам, макакам и людям – и последующее сравнение процессов старения между животными и между различными частями тела.
López-Otín et al., Cell, 2023)’ src=»https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/Thk7RThxMahUSY4L3PjTfA—/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTk2MDtjZj13ZWJw/https://media.zenfs.com/en/sciencealert_160/ac4efd64d715e16f16ce44ecc43cea0b»> Воспаление — один из характерных признаков старения. (Лопес-Отин и др., Cell , 2023)
Было показано, что эти часы правильно оценивают замедление или ускорение биологического старения, а также риск смертности. Используя образцы человеческой крови, они могли предсказывать время до смерти, а также наиболее эффективные эпигенетические часы.
Более того, метод позволил выявить известные факторы, способствующие старению, такие как хронические заболевания, на животных моделях этих заболеваний и в образцах тканей пациентов.
Исследователи считают, что этот новый подход может быть проще в использовании и более информативным, чем эпигенетические часы, существующие с 2013 года.
Генетические признаки старения оказались на удивление схожими у всех четырех видов, что означает их заметное совпадение. Эта схожесть наблюдалась и в нескольких типах клеток, включая мышечные и кровяные клетки.
«Одни и те же гены связаны со старением, например, в печени и сердце у крыс и людей», — заявил ведущий автор исследования, биоинформатик Александр Тышковский из Гарвардской медицинской школы, Джеки Флинн Могенсен из Scientific American .
«Несмотря на то, что клетки выполняют совершенно разные функции и имеют совершенно разное происхождение, у них все же есть общие биомаркеры, связанные со старением».
Эта общность позволяет предположить, что данные биомаркеры могут быть подлинными признаками старения, хотя мы не знаем, способствуют ли они старению каким-либо образом.
«Давно известно, что уровни экспрессии генов, защищающих клетки от клеточного стресса и реагирующих на него, увеличиваются с возрастом, что указывает на адаптивные реакции, а не на причинно-следственные факторы», — пишет в комментарии к исследованию Жоао Педро де Магальяйнш, молекулярный биолог из Бирмингемского университета.
«Поэтому остается неясным, являются ли транскриптомные сигнатуры причиной старения, следствием старения или компенсаторными механизмами».
Мы мало что можем сделать с процессом старения, но на скорость работы наших биологических часов старения влияют несколько факторов. Здоровое питание может помочь замедлить их, в то время как болезни и загрязнение окружающей среды, как правило, ускоряют их.
Одним из способов применения этого нового аналитического инструмента является тестирование эффективности различных вмешательств. Его можно использовать для изучения влияния изменений образа жизни или лекарственных препаратов на биологическое старение без длительных тестов или испытаний.
Это по-прежнему инструмент для оценки, и во многих случаях он не заменит эти тесты или клинические испытания, но его можно использовать для ранней диагностики.
См. также: Ученые предупреждают о том, что многообещающий препарат против старения может вызывать повреждение мозга.
Для дальнейшего развития этой методики еще многое предстоит сделать, включая дополнительные испытания на более разнообразных группах населения и более точное определение признаков старения, но, похоже, она может стать еще одним важным ресурсом для исследований в области старения.
«Это исследование выявляет консервативные признаки и модульную архитектуру регуляции смертности, предоставляя основу для количественной оценки и целенаправленного воздействия на старение клеточных подсистем у разных видов и в разных тканях», — пишут исследователи.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature .
Статьи ScienceAlert пишутся, проверяются на достоверность и редактируются людьми, никогда не создаются искусственным интеллектом. Не пропустите ни одной статьи, подпишитесь здесь.
Новости по теме
-
В США обновили рекомендации по выявлению и профилактике колоректального рака.
-
Исследование показало, что владение кошками связано с повышенным риском развития шизофрении.
-
Распространенное лекарство от боли в суставах сопряжено с рисками, которые многие люди упускают из виду.