А чи знаєте Ви, скільки років Вашому серцю насправді?
Це здається неймовірним, але наука довела, що вік різних частин нашого тіла може сильно відрізнятися. Команда вчених з Каліфорнійського університету (Лос-Анджелес) під керівництвом професора генетики і біостатистики Стівена Хорвата виявила у всіх органах, тканинах і клітинах людського організму існування вбудованого в геном біологічного годинника, який точно показує їх вік.
Для того, щоб зрозуміти, з якою швидкістю час протікає крізь різні частини організму, Хорват і його колеги в якості універсального вимірювача вибрали метилювання ДНК. Метилювання ДНК – це природний процес хімічної модифікації ДНК, в ході якого змінюється активність генів. З віком рівень метилювання падає, і зростає ризик некерованої генної активності.
Вчені проаналізували 121 комплект даних, зібраних їх попередниками при вивченні метилювання в здорових тканинах і в зразках зі злоякісних клітин і тканин організму. Отриману інформацію вони доповнили аналізом ще 8 тисяч зразків тканин і клітин, взятих з 51 ділянки по всьому тілу. Автори відстежували, як вік впливає на рівні метилювання ДНК в них починаючи з внутрішньоутробного періоду до 101 року. В результаті було виділено 353 присутніх в організмі повсюдно ДНК-маркера, рівні метилювання яких значно змінюються в процесі старіння і можуть бути використані в якості біологічного годинника.
Ефективність такого вимірювача часу була перевірена шляхом порівняння біологічного та хронологічного віку різних органів і тканин. У більшості випадків ці показники співпали. Біологічний годинник показав, що мозок, легені, печінка, нирки і хрящі відповідають своєму хронологічному віку. Але на подив авторів, з деякими органами таке правило не працює…
Як не дивно, однією з найбільш швидко старіючих тканин в людському організмі є тканина жіночих молочних залоз. Зразки цієї тканини, взятої і розглянутої через призму патернів метилювання, показали, що тканина молочної залози в середньому на два-три роки старша за інші тканини людського тіла.
Вчені також з’ясували, що у випадку раку, прилеглі до пухлини тканини вже в середньому на 12 років старше, а пухлинні клітини – на 36 років старше інших тканин організму. Біологічний вік деяких тканин, узятих з пухлин головного мозку у дітей, випереджає решту організму на 80 років. Як вважає Хорват, ці дані пояснюють, чому рак грудей – найпоширеніший вид онкологічних захворювань у жінок, а також чому вік є фактором ризику розвитку раку у обох статей.
Але все не так страшно. Тому що дослідники виявили й інші тканини в нашому тілі, які завжди виявляються молодші за інші. Наприклад, тканини серця, які постійно оновлюються стовбуровими клітинами, можуть бути на 9(!) років молодше решти організму. Тепер в свій наступний День народження Ви маєте повне право з гордістю заявити, що серцем Ви молоді завжди!
Ще одним відкриттям групи Хорвата стало виявлення нерівномірності «ходу» біологічного годинника – після появи на світ, протягом усього дитинства і підліткового періоду вони «цокають» швидше, потім до 20 років сповільнюються і починають йти більш рівномірно.
Нульовий біологічний вік мають ембріональні стовбурові клітини. Сучасний рівень науки зробив досяжним перетворення зрілих клітин організму в плюрипотентні – тобто перепрограмовані в ембріональні і здатні спеціалізуватися в клітини майже всіх типів. Хорват і його колеги виявили, що біологічний вік таких клітин відповідає стану новонародженості.
«Виходить, що процес трансформації зрілих клітин в плюрипотентні фактично обнуляє їх біологічний вік. Це показує, що процес перезапуску біологічного годинника в принципі можливий, – зазначив Хорват. – Інше питання, наскільки біологічний годинник контролює процеси старіння. Якщо виявиться, що це так, то терапевтичне втручання в цей механізм може стати інструментом досягнення вічної молодості».
У подальших планах групи Хорвата – перевірити, як «зупинка» біологічного годинника позначиться на процесах старіння і чи не спричинить вона підвищення ризику ракових захворювань. Крім того, вчені планують з’ясувати, чи існує аналогічний механізм у мишей. Каліфорнійський університет уже оформив попередній патент на відкриття групи Хорвата.