ДНК-хаос: как беспорядок в генах выдает ваш возраст
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли новый способ определять биологический возраст по изменениям в ДНК.
Их исследование, опубликованное в журнале Aging, показывает, что с годами химические метки на генах становятся более хаотичными — и это можно измерить.
Раньше возраст оценивали по среднему уровню метилирования ДНК — процессу, который влияет на активность генов. Но команда под руководством Джонатана Чана, Людмилы Рубби и Маттео Пеллегрини пошла другим путем. Они взяли мазки изо рта у 100 человек от 7 до 84 лет и проанализировали 3000 участков генома. Оказалось, что с возрастом:
- в одних местах ДНК метки распределяются все более случайно,
- в других, наоборот, становятся более упорядоченными.
Этот хаос (или «энтропия метилирования») меняется предсказуемо, но не всегда зависит от количества меток. Когда ученые добавили данные об энтропии в машинные модели, точность предсказания возраста выросла — погрешность составила всего 5 лет.
Энтропия показывает то, что не видно при стандартных измерениях, — объясняют авторы.
Одни участки ДНК с годами «шумят», другие — „замирают“, и это не связано с тем, растет ли метилирование в целом.
Исследование подтверждает теорию: старение отчасти вызвано потерей эпигенетической информации — своеобразных «инструкций» для клеток.
Если научиться восстанавливать этот порядок, возможно, мы сможем замедлить возрастные изменения.
Пока метод тестировали только на клетках слизистой рта, но в будущем его могут применить и к другим тканям.
Это исследование — не просто еще один «эпигенетический часики». Энтропия метилирования дает принципиально новый взгляд на старение:
- Точность диагностики. Комбинация нескольких параметров (энтропия + среднее метилирование + CHALM) снижает ошибку до 5 лет — это уровень лучших современных методов.
- Механизмы старения. То, что одни участки ДНК хаотизируются, а другие стабилизируются, говорит о сложности процесса. Возможно, это ключ к пониманию, почему некоторые ткани стареют быстрее.
- Терапевтический потенциал. Если энтропия отражает потерю эпигенетического контроля, то методы вроде репрограммирования клеток (как у Яманаки) могут ее обратить — и тем самым омолодить ткани.
Пока рано говорить о клиническом применении, но такой подход открывает двери для персонализированной медицины старения.
Ранее ученые выяснили, что вызывает ускоренное старение у людей с синдромом Дауна.