Все мы стареем. Но обычный возраст в паспорте мало говорит о том, насколько на самом деле изношен организм.
Один человек в 60 лет может быть активным и крепким, а другой в том же возрасте — уже иметь серьёзные хронические проблемы. Поэтому учёные давно пытаются измерять не просто количество прожитых лет, а биологический возраст: состояние клеток, органов и систем организма.
Для этого уже существуют разные «часы старения». Многие из них основаны на эпигенетике — химических метках на ДНК, которые меняются с возрастом, стрессом и болезнями. Но такие инструменты не всегда дают надёжную картину.
Теперь исследователи разработали новый тип биологических часов. Они смотрят не на метки ДНК, а на активность генов — то есть на то, какие гены в клетках включены, а какие выключены.
И этот подход, по данным авторов работы, может довольно точно оценивать продолжительность жизни и признаки хронических заболеваний.
Важно: речь не о том, что тест назовёт точный день смерти. Он не показывает, сколько именно дней или месяцев осталось человеку. Но он может определить, насколько далеко организм уже продвинулся по траектории старения — и идёт ли этот процесс быстрее или медленнее обычного.
Как работают новые «часы»
Новый метод называется транскриптомными часами. Он анализирует молекулы РНК — они участвуют в превращении генетической информации в белки.
Проще говоря, РНК помогает понять, какие гены сейчас активно работают. А поскольку с возрастом активность генов меняется, эту картину можно использовать как своеобразную подпись старения.
Главная особенность новой работы — большой набор данных сразу по четырём видам млекопитающих: мышам, крысам, макакам и людям.
Учёные изучили больше 11 тысяч образцов и сравнили, как старение проявляется у разных животных, в разных органах и тканях.
Это позволило им не просто построить очередной тест возраста, а найти общие признаки старения, которые повторяются у разных видов.
Какие гены связаны с медленным и быстрым старением
Исследователи заметили важную закономерность.
Гены, связанные со здоровым делением клеток и восстановлением тканей после повреждений, выглядели как признаки более медленного молекулярного старения.
А гены, связанные с гибелью клеток и воспалением, наоборот, указывали на более быстрое старение и более высокий биологический возраст.
Эти данные легли в основу новых молекулярных часов. Затем метод проверили с помощью других моделей старения и статистического анализа.
В итоге часы смогли определять, где биологическое старение идёт быстрее, а где медленнее. Также они оценивали риск смертности.
На образцах крови человека новый метод предсказывал время до смерти примерно на уровне лучших эпигенетических часов.
Почему это важно
Новый инструмент также смог уловить известные факторы, связанные со старением. Например, хронические заболевания — как в моделях на животных, так и в образцах тканей пациентов.
Исследователи считают, что такой подход может быть проще и информативнее, чем эпигенетические часы, которые используются с 2013 года.
Особенно интересно, что признаки старения оказались удивительно похожими у всех четырёх изученных видов.
Одни и те же гены были связаны со старением, например, в печени и сердце у крыс и людей. Хотя клетки этих органов выполняют совершенно разные задачи и имеют разное происхождение, у них обнаружились общие возрастные биомаркеры.
Это может означать, что найденные признаки действительно отражают фундаментальные процессы старения.
Но есть важная оговорка.
Пока неясно, являются ли эти гены причиной старения, следствием старения или попыткой организма компенсировать повреждения. Некоторые гены, которые активируются с возрастом, могут не ускорять старение, а наоборот — включаться как защитная реакция на клеточный стресс.
Такие часы могут помочь проверять лекарства и образ жизни
Полностью остановить старение мы не можем. Но известно, что разные факторы могут влиять на скорость биологического старения.
Здоровое питание может замедлять этот процесс, а болезни и загрязнение окружающей среды — ускорять.
Новый инструмент может быть полезен для оценки разных вмешательств: например, изменений образа жизни или лекарств. С его помощью можно будет предварительно смотреть, как они влияют на биологическое старение, не дожидаясь долгих испытаний.
Это не значит, что такие часы заменят полноценные клинические исследования. Но они могут стать удобным инструментом для ранней оценки.
Работы ещё много. Метод нужно дополнительно проверить на более разнообразных группах людей и точнее разобраться, какие именно показатели лучше всего отражают старение.
Но уже сейчас исследователи считают, что новый подход может стать важным ресурсом для науки о старении.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
