В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, учёные проанализировали данные МРТ, хранящиеся в UK Biobank, и выявили семь генов, ответственных за быстрое старение мозга, а также 13 существующих препаратов, которые могут воздействовать на эти гены.
Замедление процесса старения — это эффективная стратегия для профилактики многих заболеваний и увеличения продолжительности жизни. Предыдущие исследования показали, что способность замедлить старение даже на 2% может привести к экономии 7,1 триллиона долларов на здравоохранении в течение менее чем полувека. С годами стало очевидно, что паттерн старения мозга значительно влияет на общее старение человека, поскольку он отвечает за повышение риска нейродегенерации и снижение как физического, так и когнитивного здоровья.
Ключевым параметром в исследованиях здоровья мозга является биологический возраст мозга (brain age gap, BAG) — разница между предполагаемым биологическим возрастом мозга и хронологическим возрастом человека. Другими словами, BAG измеряет, насколько мозг человека выглядит на МРТ или других методах измерения возраста мозга по сравнению с его фактическим возрастом.
Биологический возраст мозга также является надёжным биомаркером для изучения здоровья мозга. Большой BAG часто наблюдается у людей с такими заболеваниями мозга, как болезнь Альцгеймера, демиелинизация и шизофрения, и также связан с более низкими результатами когнитивных тестов.
Хотя эффекты BAG хорошо изучены, идентификация факторов, влияющих на процесс старения мозга, остаётся сложной задачей. Известно, что гены играют ключевую роль в формировании процесса старения мозга.
В этом исследовании учёные использовали модели глубокого обучения, обученные на данных МРТ, информации о образе жизни, медицинских записях и генетических данных почти 39 000 участников UK Biobank — в среднем 64-летних, с равным распределением по полу — чтобы выявить конкретные гены, способствующие увеличению BAG.
Их результаты показали, что семь генов (MAPT, TNFSF12, GZMB, SIRPB1, GNLY, NMB и C1RL) являются перспективными мишенями для замедления старения мозга.
Модель 3D-ViT точно предсказала биологический возраст мозга участников, анализируя ключевые признаки на их МРТ-снимках. Исследователи использовали анализ карты значимости, метод, который выделяет наиболее влиятельные области в изображении или наборе данных, чтобы определить области мозга, критически важные для оценки биологического возраста.
Результаты указали на чечевицеобразное ядро, область мозга, ответственную за когнитивные функции, такие как внимание и рабочая память, и заднюю ножку внутренней капсулы, которая соединяет многие части мозга с корой головного мозга — внешним слоем мозга, контролирующим мышление, память и обучение.
Объединив информацию о конкретных генах-мишенях, областях мозга, связанных со старением, и существующих данных клинических испытаний, исследователи выявили 13 препаратов и добавок, включая гидрокортизон, тестостерон, диклофенак и метформин, которые могут быть использованы для замедления старения мозга.
Исследователи отметили, что генетическая основа старения, выявленная в этом исследовании, может способствовать разработке новых препаратов для замедления старения мозга и улучшения общего состояния здоровья. Однако результаты этого исследования были получены на популяции конкретного региона. Для оценки истинности этих выводов необходимо провести дополнительные исследования на различных популяциях.
Литература:
Fan Yi et al, Genetically supported targets and drug repurposing for brain aging: A systematic study in the UK Biobank, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr3757