Нижегородские ученые разработали точные биологические часы
- Во всем мире увеличивается продолжительность жизни, поэтому ученые повсеместно озабочены вопросом оценки биологического возраста человека, - рассказывает директор института биологии и биомедицины Нижегородского государственного университета имени Лобачевского (ННГУ), доктор биологических наук Мария Ведунова. - У нас есть множество генетически детерминированных заболеваний, которые напрямую зависят от возраста. Например, сахарный диабет 2-го типа. Мало кто задумывается о том, чтобы проверить толерантность к глюкозе в 20-30 лет, правда? В то же время с возрастом мы можем замечать, что многие ровесники выглядят старше или моложе нас. Но как оценить биологический возраст человека? Над этим вопросом работают ученые всего мира. ННГУ сделал первый шаг в этом направлении в 2018 году, когда начал под руководством ведущего геронтолога Европы Клаудио Франчески исследования в области цифровой медицины здорового старения. Так началось изучение эпигенетики: область совершенно новая, в России - крайне мало изученная. Да и весь мир только лишь подходит к пониманию процессов регуляции активности генов.
Последние десятилетия западные ученые активно занимаются разработкой различных молекулярных часов. Для российских специалистов было важно, во-первых, верифицировать полученные иностранными коллегами данные, поскольку отечественный генофонд формировался в других условиях. Даже исследования, которые касаются западных фармпрепаратов, не всегда релевантны в российских реалиях.
Что представляет собой эпигенетика? Если не вдаваться в сложную терминологию, которой владеют узкие специалисты, то можно объяснить это так. Каждая клетка организма человека имеет общий набор генов - тот самый уникальный код, который достается нам от отца и матери. Но при этом клетки печени и мозга выполняют разные функции: если рассматривать их под микроскопом, то можно увидеть, что они очень сильно отличаются друг от друга. Дело в том, что в них активны/подавлены разные гены. И механизм, который за это отвечает, называется эпигенетической регуляцией.
- Можно на химическом уровне с помощью ферментов "пришить" нужную метильную группу на ДНК, и конкретный ген перестанет работать. Представьте себе застежку-молнию. Даже маленький кусочек ниток, застрявший между зубчиками, приведет к тому, что она не застегнется до конца. Здесь похожий принцип: небольшая "шпилька" - и экспрессии генов не происходит, - объясняет Мария Ведунова.
Изучение эпигенетической регуляции крайне важно в контексте развития любого заболевания и всего физиологического процесса старения. Но оценить эпигенетические изменения во всем геноме очень сложно и дорого. Поэтому нижегородцы разработали систему определения биологического возраста человека на основании эпигенетических меток (маркеров). Их четыре. Исследование по поиску маркеров возрастзависимых патологий стало первым в России. В нем приняли участие 500 нижегородцев. Также разработчики использовали существующие базы данных, в которых содержатся тысячи исследований.
В результате появилось приложение BioAgeCalculator, где представлены две методики подсчета биологического возраста. "Эпигенетические часы" используют маркеры метилирования ДНК: сейчас анализ можно сделать только в лаборатории ННГУ, поскольку это фундаментальное исследование. Но нижегородские специалисты надеются, что в перспективе такой тест можно будет сделать в каждой российской лаборатории.
- Мы хотим доработать диагностическую систему, чтобы она была доступна всем. А дальше приступим к разработке сверхранних, превентивных, персонализированных маркеров возрастзависимых заболеваний. Это будут отдельные линии по онкологии, сердечно-сосудистым заболеваниям, эндокринной системе с высокоточным подходом по группам, - рассказывает Мария Ведунова.
В то же время в приложении есть второй способ подсчета биологического возраста - "биохимические часы". Этот метод чуть менее точный, но вполне рабочий. Для этого пользователю нужно сдать общий анализ крови и биохимический из нескольких показателей (креатинин, альбумин, глюкоза, щелочная фосфатаза, С-реактивный белок). Их нужно будет ввести в калькулятор приложения, указать свою дату рождения и получить результат. Каждый пользователь сможет задуматься о корректировке своего биологического возраста, чтобы перевести стрелки назад.
- Человек при желании способен скорректировать динамику развития возрастной акселерации. Благотворно влияет изменение питания. Это продукты, которые хорошо сказываются на микрофлоре кишечника, отвечающей за активность иммунитета. По сути, старение ассоциировано со старением иммунитета, - делится специалист.
Кстати
Ученые советуют проверять свой биологический возраст примерно раз в полтора года, чтобы оценить индивидуальный процесс старения. И напоминают о том, что здоровый образ жизни лежит в основе хорошего результата на долгие годы. Одним помогает отказ от курения, другим - снижение калорийности питания.