Группа исследователей под руководством Дэниэла Бельски из Школы общественного здравоохранения Мэйлмэна в Колумбийском университете сообщила об измерении метилирования ДНК в клетках крови, которое чувствительно к изменению темпов биологического старения среди людей одного хронологического возраста – участников Dunedin Longitudinal Study.
Инструмент под названием DunedinPoAm (Dunedin (P)ace (o)f (A)ging in (m)ethylation) уникален среди интервенционных тестов для естественных экспериментальных исследований, посвященных скорости старения, ее изменению с помощью поведенческой или медикаментозной терапии или под влиянием окружающей среды.
Цель исследования состояла в том, чтобы измерить скорость биологического старения на основе 12-летнего наблюдения 18 различных клинических показателей в анализе крови, которые можно определить одномоментно.
Взрослые люди среднего возраста, показавшие ранее старение по результатам нового инструмента, демонстрировали более быстрое снижение физических и когнитивных функций, они выглядели старше на фотографиях. У пожилых людей, стареющих быстрее, согласно результатам DunedinPoAm, повышен риск развития хронических заболеваний и смертности. В других анализах исследователи показали, что DunedinPoAm собирал новую информацию, не измеряемую имеющимися оценками биологического старения, например, что люди, перенесшие бедность или насилие в детстве, показали более быстрое старение. Однако прогнозы DunedinPoAm могли быть изменены вмешательством в образ жизни.
В работе 2015 года Бельски и его коллеги из Университета Дьюка, которые сотрудничали и в новом исследовании, отслеживали клинические тесты, выполненные 954 добровольцам когорты исследования Dunedin в возрасте 26, 32 и 38 лет, чтобы измерить скорость их старения. Поразительным открытием этого более раннего исследования было то, что скорость биологического старения сильно варьировала даже в молодом возрасте, когда отсутствовали хронические заболевания. Но тест под названием «Темп старения», разработанный исследователями в этом более раннем исследовании, требовал длительного времени наблюдения и тщательной клинической оценки.
В новом исследовании авторы стремились разработать анализ крови, который можно было бы произвести в начале и в конце рандомизированного контролируемого исследования, чтобы определить, замедлило ли лечение темпы старения участников. Замедление темпов старения является новой целью медицинских исследований как новый подход к профилактике хронических заболеваний.
Авторский анализ DunedinPoAm выполняется на образцах ДНК, полученных из лейкоцитов. Группа проанализировала химические маркеры на ДНК, называемые метилирующими метками. Метилирование ДНК – это эпигенетический процесс, который может изменить способ экспрессии генов. Метки метилирования ДНК меняются с возрастом: некоторые добавляются, другие теряются.
Работа включала анализ данных из исследований Dunedin в Новой Зеландии, Understanding Society и E-Risk в Великобритании, Normative Aging в США и рандомизированного клинического исследования CALERIE.
Предыдущие исследования оценивали скорость старения путем анализа различий метилирования ДНК между людьми разного возраста. Одним из ограничений этого подхода является то, что люди, родившиеся в разные годы, выросли в разных исторических условиях, с возможностью большей подверженности болезням у детей, табачному дыму, свинцу в воздухе и меньшему воздействию антибиотиков и других лекарств, а также питания, которые влияют на метилирование ДНК. Альтернативный подход состоит в том, чтобы изучить людей, которые родились в одном году, и найти модели метилирования, которые дифференцируют тех, кто старел биологически быстрее или медленнее по сравнению с ровесниками.
Авторы использовали технику машинного обучения (регрессия эластичной сети), чтобы проанализировать данные о более чем 400 000 различных меток метилирования ДНК и найти те, которые связаны с физиологическими изменениями, зафиксированными при измерении темпа старения. В результате анализ выявил набор из 46 метилирующих меток, которые вместе измеряли темпы старения. 46 баллов объединяются в алгоритме DunedinPoAm, средний человек имеет значение 1 – это соответствие одного года биологического старения одному хронологическому году. Среди участников исследования Dunedin диапазон значений был разбросан от 0,6 (то есть скорость старения почти на 40% медленнее нормы) до почти 1,4 (то есть скорость старения на 40% быстрее нормы).
Статья D.W.W.Belsky et al. Quantification of the pace of biological aging in humans through a blood test, The DunedinPoAm DNA methylation algorithm опубликована в журнале e-Life.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Columbia University Mailman School of Public Health: New Tool Measures the Pace of Aging Across the Life Course.
