Если говорить о возрасте, то страницы, оторванные от календаря, не рассказывают всей истории.
В 1990-х годах выделялся один многообещающий биомаркер: участки ДНК, называемые теломерами. Они появляются на концах хромосом, служа в качестве колпачков, защищающих хромосомы от истирания. Теломеры часто сравнивали с пластиковыми наконечниками, которые аналогичным образом защищают шнурки для обуви. Оказывается, что сами теломеры становятся все короче и короче с каждым разом, когда клетка делится. И когда теломеры укорачиваются за пределами точки, клетка умирает. Существует сильная связь между длиной теломер и здоровьем и болезнями, такими как рак и атеросклероз.
Но, несмотря на ряд исследований, пытавшихся найти такую связь, было трудно привести теломеры в качестве точных биомаркеров старения. В 2013 году Энн Ньюман, директор Центра старения и здоровья населения Питтсбургского университета, и ее студент Джейсон Сандерс проанализировали существующую литературу по теломерам и пришли к выводу, что "если длина теломер является биомаркером старения человека, то это слабый биомаркер со слабой прогностической точностью".
"Двадцать лет назад люди возлагали большие надежды на то, что длина теломер может на самом деле объяснить старение, как и в биологическом старении. Была надежда, что это будет коренной причиной старения", - говорит Стив Хорват, генетик и специалист по биостатистике из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Теперь мы знаем, что это просто не так. За последние 10-15 лет люди поняли, что должны существовать другие механизмы, которые играют важную роль в старении".
Внимание переключилось на то, как быстро истощаются стволовые клетки в организме, или на эффективность митохондрий (органелл внутри наших клеток, которые вырабатывают энергию, необходимую для функционирования клеток). Затем Хорват проверил данные на наличие надежных маркеров, рассматривая, например, уровни экспрессии генов на наличие сильной корреляции со старением. Не нашел ни одного.
Но это не означало, что не было надежных биомаркеров. Был один набор данных, который Хорват тщательно избегал. Это было связано с метилированием ДНК, процессными клетками, используемыми для отключения генов. Метилирование в основном предполагает добавление к цитозину так называемой метильной группы, одной из четырех основных основ, составляющих нити ДНК. Поскольку метилирование ДНК не изменяет основную генетическую последовательность, а изменяет экспрессию генов извне, этот процесс называется эпигенетикой.
Хорват не думал, что эпигенетика как-то связана со старением. "У меня были данные и я не стал бы к ним прикасаться, потому что думал, что в них все равно нет никакого смысла", - говорит он.
Но через некоторое время в 2009 году Хорват сдался и проанализировал набор данных об уровнях метилирования в 27 000 точках генома человека - анализ "можно сделать за час", говорит он. Ничто за 10 лет анализа наборов геномных данных не подготовило его к результатам. "Я никогда не видел ничего подобного", - говорит он.
Их умы были перенесены в то время, когда они были моложе, поэтому их тела тоже вернулись.
После еще нескольких лет "трудоемкой" работы Хорват выделил 353 специальных участка на геноме человека, которые присутствовали в клетках каждой ткани и органа. Хорват разработал алгоритм, использующий уровни метилирования на этих 353 сайтах, независимо от типа клетки, для создания эпигенетических часов. Его алгоритм учитывал, что в одних из этих 353 сайтов уровень метилирования снижался с возрастом, в то время как в других он увеличивался.
В 2013 году Хорват опубликовал результаты своего анализа 8000 образцов, взятых из 51 типа здоровых тканей и клеток, и выводы оказались поразительными. При расчете одного числа для биологического возраста человека на основе средневзвешенного значения уровней метилирования на 353 участках он обнаружил, что это число хорошо коррелирует с хронологическим возрастом человека (в 50 процентах случаев оно отклонялось менее чем на 3,6 года, что значительно лучше, чем было получено для любого другого биомаркера). Он также обнаружил, что у людей среднего и старшего возраста эпигенетические часы начинают замедляться или ускоряться, что позволяет определить, стареет ли кто-то быстрее или медленнее, чем предполагает календарь.
Часть 3
