Ученые нашли в крови пожилых людей необычные РНК-индикаторы, которые говорят о рисках лучше, чем возраст и холестерин.
С годами все сложнее понять, кто из пожилых людей сохранит бодрость и ясность ума, а у кого высок риск стремительной потери здоровья. Новое исследование намекает: часть ответа на этот вопрос уже циркулирует у нас в крови. Ученые из Университета Дьюка и Университета Миннесоты выяснили, что крошечные молекулы РНК, которые называются piРНК, позволяют довольно точно предсказать, проживет ли пожилой человек ближайшие два года. Результаты опубликовали в журнале Aging Cell. По сути, ученые предлагают использовать обычный анализ крови, чтобы заранее оценить риски для здоровья и, возможно, вовремя скорректировать лечение или образ жизни.
Ведущий автор работы, профессор Вирджиния Байерс Краус, рассказывает: набор всего из нескольких piРНК оказался самым сильным предсказателем двухлетней выживаемости — даже более точным, чем возраст, привычки или любые другие показатели здоровья, которые мы изучали. Больше всего нас удивило, что такой мощный сигнал дает простая проба крови.
Изучая образцы крови людей старше 71 года, команда заметила четкую закономерность: у тех, кто прожил дольше, уровень определенных piРНК был заметно ниже. Раньше эти молекулы в основном связывали с регуляцией развития, регенерацией тканей и работой иммунитета, но в контексте старения их почти не исследовали.
Чтобы получить надежные данные, ученые применили методы искусственного интеллекта и машинного обучения. Они проанализировали 187 клинических параметров и 828 разных малых РНК в более чем 1200 образцах крови. Эти образцы взяли у участников большого проекта в Северной Каролине, который раньше проводил тот же научный коллектив. А информацию о том, сколько прожили люди, получили через национальные реестры смертности.
Математическое моделирование показало: комбинация всего шести piРНК предсказывает двухлетнюю выживаемость с точностью до 86%. И этот результат подтвердился на другой, независимой группе пожилых людей. Причем у всех долгожителей уровни этих молекул были стабильно низкими — похожая картина встречается даже у простейших организмов: если искусственно снизить у них количество таких РНК, жизнь удлиняется. Профессор Краус предполагает, что piРНК могут не просто отражать, а напрямую влиять на продолжительность жизни.
Мы пока очень мало знаем о piРНК в крови, но уже ясно: чем их меньше (определенных разновидностей), тем лучше, — объясняет Краус. — Если этих молекул много, возможно, в организме что-то идет не так. Понимание механизмов может открыть путь к новым методам лечения, которые поддержат здоровое старение.
Интересно, что для краткосрочного прогноза piРНК оказались информативнее, чем возраст, уровень холестерина, физическая активность и еще более 180 других параметров. А вот для долгосрочных прогнозов на первое место вышли образ жизни и привычки, но piРНК все равно дают ценную информацию о том, что происходит на биологическом уровне.
Сейчас команда планирует проверить, могут ли лекарства, диета или физкультура, включая новые классы препаратов вроде агонистов GLP-1, влиять на уровень этих РНК. Также ученые хотят сравнить содержание piРНК в крови и в тканях, чтобы понять их реальную роль.
Профессор Краус подводит итог:
Эти маленькие РНК работают как микроменеджеры в теле, управляя множеством процессов, от которых зависит здоровье и старение. Мы только начинаем осознавать их силу. Наше исследование говорит, что можно выявлять риск смерти в ближайшие годы с помощью практичного и малотравматичного анализа крови. Конечная цель — улучшить качество жизни с возрастом.
До этой работы биомаркеры старения искали в основном среди белков, гормонов, теломер или воспалительных факторов — например, интерлейкинов или С-реактивного белка. Но предсказательная сила у них была скромной. piРНК раньше изучали в основном у насекомых и червей, связывая с подавлением подвижных генетических элементов. Перенос на человека и демонстрация связи с выживаемостью — это заметный сдвиг, потому что открывается новый класс молекул-регуляторов. Однако до практического применения еще далеко: это не протокол, а гипотеза, пусть и подкрепленная статистикой на двух выборках.
Прямых конкурентов у piРНК пока нет. Есть коммерческие тесты на биологический возраст по метилированию ДНК (например, эпигенетические часы ГримЭйдж) — они точнее для долгосрочного прогноза, но дороже и требуют сложной биоинформатики. Есть анализы на воспалительные маркеры (IL-6, TNF-альфа) — они дешевле, но их предсказательная способность для двухлетней выживаемости значительно ниже, около 60–65%. Тест на основе piРНК выигрывает в точности (86%) и простоте забора крови, но проигрывает в изученности механизмов — никто не знает, что именно они показывают: причину или следствие.
Выборка — это жители одного штата (Северная Каролина), преимущественно белые американцы. На другие популяции результат может не переноситься. Также исследование наблюдательное, а не интервенционное: мы не знаем, снизят ли низкие piРНК риск смерти или просто совпадают с хорошим здоровьем. Точность 86% достигнута на обучающей выборке, а на проверочной она могла быть чуть ниже — в статье не указаны доверительные интервалы. Главный подвох: авторы не сравнивали piРНК с комплексной оценкой гериатра, которая учитывает десятки факторов, а только с отдельными показателями. Возможно, при полном клиническом обследовании вклад piРНК окажется скромнее.
Ранее ученые создали лекарство от прогерии.