Новые данные о возможностях «эпигенетических часов»
Известно, что влиять на процессы старения могут множество поведенческих факторов и факторов образа жизни, таких как стресс, плохой сон, неправильное питание, курение и алкоголь. Поскольку воздействие окружающей среды отражается в нашем геноме в виде изменения эпигенетических маркеров, 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 изучении метилирования ДНК в клетках крови. Данная стратегия сбора биообразцов может быть обременительна для пациента. В начале этого года ученые из США разработали «часы» второго поколения под названием CheekAge, которые основаны на данных о метилировании в клетках буккального эпителия.
В работе, опубликованной в журнале Frontiers in Aging, команда впервые показала, что CheekAge может точно предсказывать риск смертности, даже если в качестве референтных 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 точно 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 с оценкой 450 000 участков 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%.
«Тот факт, что наши эпигенетические часы, натренированные на клетках буккального эпителия, 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 слизистой щеки может стать ценной альтернативой для изучения и отслеживания биологии старения».
Исследователи более детально изучили те участки метилирования, которые были 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 изучать с помощью CheekAge. Например, другие возможные показатели могут включать в себя заболеваемость или продолжительность периода здоровой жизни, свободного от возрастных заболеваний.
Источник: информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)