Новые эпигенетические часы оценивают риск смерти по клеткам щеки

Люди стареют с разной скоростью. На это влияет множество внутренних (генетика) и внешних факторов (образ жизни, окружающая среда). Эти факторы запечатлеваются в геноме человека в виде эпигенетических меток — по ним можно оценить биологическое старение организма. 

За последние 10 лет было создано несколько эпигенетических часов, которые измеряют старение тела с учетом хронологического возраста и образа жизни на основе метилирования ДНК в клетках крови. Сбор образцов для этой процедуры, по мнению специалистов, довольно обременительный и стрессовый для пациентов.

В начале 2024 года ученые разработали часы второго поколения под названием CheekAge: этот подход оценивает биологический возраст организма по данным метилирования в легко собираемых клетках с внутренней стороны щек.

Теперь в новом исследовании команда продемонстрировала, что эпигенетические часы CheekAge могут довольно точно предсказать риск смертности, даже если в качестве основы использовать другие клетки.

Для начала CheekAge обучили с помощью данных о метилировании примерно в 200 000 геномных участках и информации о здоровье и образе жизни — параметрах, отражающих предполагаемые различия в старении. Данные были получены из более чем 8000 разнообразных образцов тканей щек взрослых. Затем эксперты применили эпигенетические часы к 1513 мужчинам и женщинам, родившимся в 1921 и 1936 годах, наблюдавшимся в течение жизни у медицинских специалистов и регулярно сдававшим анализы крови. 

Выяснилось, что часы CheekAge, измерения которых были основаны на данных крови, были значительно связаны со смертностью. По словам авторов, новый инструмент показал себя лучше, чем все протестированные часы первого поколения, и продемонстрировал результат, сопоставимый с часами DNAm PhenoAge следующего поколения, обученными на образцах крови.

«Факт, что наши эпигенетические часы, обученные на клетках щек, предсказывают смертность при измерении метилома в клетках крови, говорит о наличии общих сигналов смертности во всех тканях, — сказал доктор Максим Шохирев, первый автор исследования. — Это означает, что простой, неинвазивный мазок со щеки может стать ценной альтернативой для изучения и отслеживания биологии старения».

Команда более подробно рассмотрела сайты метилирования, которые были наиболее тесно связаны со смертностью. Эксперты сказали, что гены, расположенные вокруг или вблизи этих сайтов, могут влиять на продолжительность жизни и риск возрастных заболеваний. Например, ген PDZRN4 — возможный супрессор опухолей, и ALPK2 — ген, вовлеченный в развитие рака. Другие гены, которые выделялись, вовлечены в развитие онкологии, остеопороза, воспаления и метаболического синдрома.

«Было бы интересно определить, влияют ли гены, подобные ALPK2, на продолжительность жизни или здоровье животных, — сказал доктор Адив Джонсон, соавтор статьи. — Также необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, какие еще ассоциации, помимо смертности по всем причинам, можно выявить с помощью CheekAge».