Почему «ДНК-часы» отсчитывают возраст каждой клетки?
Седые волосы и морщины – внешние признаки старения, однако по ним не всегда возможно установить точный возраст человека. Исследователь из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) выяснил, что встроенные в наши гены «биологические часы» гораздо точнее отсчитывают возраст человеческих клеток и тканей. Возможно, это поможет понять, почему некоторые ткани стареют раньше остальных, и какие из них более склонны к раку.
«Чтобы бороться со старением, нужен объективный способ измерения этого процесса. Моя задача – помочь ученым понять, что способствует снижению и увеличению скорости старения», –говорит Стив Хорват (Steve Horvath), биоинформатик из Калифорнийского университета.
Во время исследования он сосредоточил свое внимание на метилировании – химической модификации молекулы ДНК, не затрагивающей последовательность ее нуклеотидов. В частности, он составил схему того, как уровни метилирования ДНК в разных тканях меняются с рождения и до старости.
Чтобы разработать подобные часы, ученый обработал данные по ДНК около 8000 образцов 51 типа тканей и клеток, включая клетки иммунной системы, мозга, основных органов, таких как почки и печень. Отметив 353 маркера – точки метилирования, которые меняются с возрастом и имеются во всех клетках – Хорват сравнил их состояние с биологическим возрастом тканей. К его удивлению, эти «биологические часы» показали высокую точность работы в тканях мозга, сердца, легких, печени, почках и хрящах.
Поразительно, но он обнаружил, что ткани молочных желез стареют гораздо быстрее остальных. Здоровые молочные железы, по данным метилирования, на 2-3 года старше остальных тканей женского тела. Если же у женщины диагностирован рак молочной железы, то здоровые ткани, расположенные рядом с пораженной областью, стареют не по дням, а по часам, оказываясь уже на 12 лет старше других тканей. В среднем, опухолевая ткань на 36 лет старше здоровой ткани – недаром возраст является основным фактором риска развития раковых заболеваний.
Стив Хорват надеется, что его находка поможет лучше понять факторы, влияющие на скорость старения. Сам же он планирует изучить возможность задержки старения и снижения риска развития раковых заболеваний через «перевод стрелок» метилирующих «биологических часов».