Ne visi senstame vienodai. Tačiau nors kai kurie superšimtmečiai gali senti ypač lėtai, laimėdami genetikos prizą, žinoma, kad daugybė elgesio ir gyvenimo būdo veiksnių, kurie pagreitina senėjimą, įskaitant stresą, prastą miegą, prastą mitybą, rūkymą ir alkoholį. Kadangi toks poveikis aplinkai mūsų genome įspaudžiamas epigenetinių ženklų pavidalu, galima kiekybiškai įvertinti molekulinį senėjimą apibūdinant epigenomą prognostinėse genomo vietose.
Per pastarąjį dešimtmetį mokslininkai sukūrė keletą tokių „epigenetinių laikrodžių“, sukalibruotų pagal chronologinį amžių ir įvairius daugelio žmonių gyvenimo būdo veiksnius. Dauguma jų buvo sutelkti į DNR metilinimą kraujo ląstelėse, todėl mėginių rinkimas yra sudėtingas ir sukelia stresą pacientui. Tačiau anksčiau šiais metais JAV mokslininkai sukūrė antrosios kartos laikrodį, pavadintą „CheekAge“, kuris yra pagrįstas metilinimo duomenimis lengvai paimamose ląstelėse iš skruostų vidaus.
Dabar, į Senėjimo riboskomanda pirmą kartą parodė, kad CheekAge gali tiksliai numatyti mirtingumo riziką, net jei kaip įvestis naudojami epigenetiniai duomenys iš kito audinio.
„Mes taip pat parodome, kad specifinės metilinimo vietos yra ypač svarbios šiai koreliacijai, atskleidžiančios galimus ryšius tarp konkrečių genų ir procesų bei mūsų laikrodžio užfiksuoto žmonių mirtingumo“, – sakė pirmasis tyrimo autorius ir Kompiuterinės biologijos ir duomenų mokslo vadovas dr. Maxim Shokhirev. kompanijoje Tally Health Niujorke.
„CheekAge“ buvo sukurtas arba „apmokytas“ koreliuojant metilinimo dalį maždaug 200 000 vietų su bendru sveikatos ir gyvenimo būdo balu, atspindinčiu numanomus fiziologinio senėjimo skirtumus.
Biologinis laikrodis tiksi
Šiame tyrime Shokhirevas ir jo kolegos naudojo statistinį programavimą, kad pamatytų, kaip gerai prognozuojamas mirtingumas nuo bet kokios priežasties 1513 moterų ir vyrų, gimusių 1921 ir 1936 m. ir kuriuos visą gyvenimą sekė Edinburgo universiteto Lothian Birth Cohorts (LBC) programa. . Vienas iš LBC tikslų buvo susieti kognityvinio senėjimo skirtumus su gyvenimo būdu ir psichosocialiniais veiksniais bei biomedicininiais, genetiniais, epigenetiniais ir smegenų vaizdavimo duomenimis.
Kas trejus metus savanorių metilomas kraujo ląstelėse buvo išmatuotas maždaug 450 000 DNR metilinimo vietų. Paskutinis turimas metilinimo laikas buvo naudojamas kartu su mirtingumo būkle, kad būtų galima apskaičiuoti „CheekAge“ ir jo ryšį su mirtingumo rizika. Duomenys apie mirtingumą buvo gauti iš Škotijos nacionalinės sveikatos tarnybos centrinio registro.
„(Mūsų rezultatai rodo, kad) „CheekAge“ yra reikšmingai susijęs su mirtingumu išilginiame duomenų rinkinyje ir nukonkuruoja pirmosios kartos laikrodžius, apmokytus duomenų rinkiniuose, kuriuose yra kraujo duomenų“, – padarė išvadą autoriai.
Konkrečiai, kiekvieną kartą padidinus CheekAge vienu standartiniu nuokrypiu, mirtingumo dėl visų priežasčių pavojaus santykis padidėjo 21%. Tai reiškia, kad „CheekAge“ yra stipriai susijęs su vyresnio amžiaus žmonių mirtingumo rizika.
„Faktas, kad mūsų epigenetinis laikrodis, pritaikytas skruostų ląstelėms, prognozuoja mirtingumą, kai matuojamas metilomas kraujo ląstelėse, rodo, kad audiniuose yra bendrų mirtingumo signalų”, – sakė Shokhirevas.
„Tai reiškia, kad paprastas, neinvazinis skruostų tepinėlis gali būti vertinga alternatyva tiriant ir stebint senėjimo biologiją.
Stipriausi prognozuotojai
Tyrėjai išsamiau ištyrė tas metilinimo vietas, kurios buvo labiausiai susijusios su mirtingumu. Aplink šias vietas arba šalia jų esantys genai gali turėti įtakos gyvenimo trukmei arba su amžiumi susijusių ligų rizikai. Pavyzdžiui, genas PDZRN4, galimas naviko slopintuvas, ir ALPK2, genas, susijęs su vėžiu ir širdies sveikata gyvūnų modeliuose. Kiti genai, kurie išsiskyrė, anksčiau buvo susiję su vėžio, osteoporozės, uždegimo ir metabolinio sindromo vystymusi.
„Būtų įdomu nustatyti, ar genai, tokie kaip ALPK2, turi įtakos gyvavimo trukmei ar gyvūnų modelių sveikatai“, – sakė paskutinis tyrimo autorius ir Tally Health mokslo reikalų ir švietimo vadovas dr. Adiv Johnson.
„Taip pat reikalingi būsimi tyrimai, siekiant nustatyti, kokios kitos sąsajos, be mirtingumo dėl visų priežasčių, gali būti užfiksuotos naudojant „CheekAge”. Pavyzdžiui, kitos galimos sąsajos gali apimti įvairių su amžiumi susijusių ligų paplitimą arba „sveikatos laikotarpio” trukmę, sveiko gyvenimo laikotarpį. gyvenimas be su amžiumi susijusių lėtinių ligų ir negalios“.