Внутренние часы человека расскажут о возрасте органов

Недавнее исследование ученых из Калифорнийского университета обнаружило биологические часы, встроенные в наш геном. Это открытие обещает пролить свет на то, почему мы стареем, и, возможно, позволит замедлить этот процесс.

Наш организм с каждым годом становится старше, однако ученые не до конца понимают суть этого процесса. Раньше внутренние часы связывали со слюной, гормонами и теломерами, однако новое исследование впервые обнаружило «встроенные» часы, которые способны оценить возраст различных органов, тканей и клеток человека. Более того, было открыто, что некоторые ткани тела, например, ткани молочной железы у женщин, стареют быстрее, чем весь организм.

Для борьбы со старением ученые сначала должны найти объективный способ измерения биологического возраста. Именно этим ученые из Калифорнии занимались в течение последних четырех лет.

Профессор Стив Хорват (Steve Horvath) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе для создания часов сосредоточился на метилировании, естественном процессе, который химически изменяет ДНК. Ученый подобрал около 8000 образцов из 51 типов тканей и клеток, взятых из разных органов тела, и изучил, как возраст влияет на уровень метилирования ДНК от пренатального периода до 101 года. Для измерения изменений он установил своего рода нулевую отметку в 353 маркерах, которые меняются с возрастом и присутствуют по всему телу.

Информация о возрасте наших тканей поможет усовершенствовать методики лечения болезней и, возможно, сохранит молодость

Для испытания эффективности часов исследователь сравнивал биологический возраст ткани и хронологический возраст человека, у которого взяли образец. Когда часы неоднократно оказывались точным, исследователь был взволнован, - и немного ошеломлен. Однако совпадение наблюдалось не всегда. Ученый обнаружил, что хронологический возраст человека порой отличался от возраста ткани.

Так, он открыл, что ткани молочной железы стареют быстрее, чем сама женщина. Здоровые ткани груди на 2-3 года старше, чем остальные части тела женщины. А если женщина больна раком молочной железы, то здоровая ткань рядом с опухолью в среднем на 12 лет старше, чем остальные части тела. И это объясняет, почему рак груди так распространен среди женщин. Кроме того, это исследование объясняет, почему возраст является ключевым фактором риска развития рака – опухолевая ткань в среднем на 36 лет старше здоровых тканей организма.

Профессор Хорват также рассмотрел плюрипотентные стволовые клетки – перепрограммированные клетки взрослого организма. Исследование показало, что с точки зрения возраста, все стволовые клетки – «новорожденные». Процесс трансформации клеток человека в плюрипотентные стволовые клетки сбрасывает часы к нулю. А это доказывает, что ученые, в принципе, могут перевести биологические часы организма и установить их на нулевую отметку. Правда, вопрос о том, являются ли биологические часы основным фактором, контролирующим рост организма, все еще открыт. Если окажется, что это так, то именно часы станут важным биомаркером для изучения новых терапевтических подходов к сохранению людей молодыми.

Профессор Хорват сделал и еще одно важное открытие: скорость часов ускоряется или замедляется в зависимости от возраста человека. Часы идут быстрее в период детства, а к 20 годам замедляются до постоянной скорости.

Неожиданным открытием стало то, что клетки детей с прогерией, генетическим заболеванием, которое вызывает преждевременное старение, являются нормальными и отражает их истинный хронологический возраст.

Следующим этапом исследований станет изучение остановки часов для предотвращения старения.