Вести науки

Статья является знаковой в своём роде и процитирована более 1000 раз (если быть точнее 1304 раза). Такой успешностью обязана тем, что в ней впервые наиболее полно излагается идея об определении уровней метилирования ДНК, а также определения соотношения определённых сайтов ДНК – метилированные / неметилированные – как ключу к определению биологического возраста человека.

Предпосылки: на данный момент невозможно точно сказать, правомочно ли использование уровня метилирования ДНК для точного прогнозирования возраста вне зависимости от тканей и типов клеток человека, равно как и недостаточно ясно, является ли полученное предсказание возраста биологически значимым измерением.

Результаты: был разработан многофакторный предсказатель возраста, который позволяет оценить уровень метилирования ДНК большинства тканей и типов клеток. Предсказатель, который есть в свободном доступе, был разработан с использованием 8000 образцов из 82 датасетов Illumina по ДНК метилированию, охватывающих 51 здоровые ткани и типы клеток. Было обнаружено, что возраст, определённый по уровню метилирования ДНК, имеет следующие свойства: во-первых, он близок к нулю для эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток; во-вторых, он коррелирует с номером пассажа для клеточных культур; в-третьих, это позволяет предполоджить, что темп взросления во многом определяется наследственностью; и, в-четвертых, он применим к тканям шимпанзе. Анализ 6000 образцов рака из 32 датасетов показал, что все рассмотренные 20 типов рака значительное ускоряют старение, в среднем на 36 лет. Варианты, когда встречается низкое ускорение старения раковой ткани, могут быть связаны с большим количеством соматических мутаций и мутаций TP53, тогда как мутации в стероидных рецепторах значительно увеличивают возраст, определённый при помощи метилирования ДНК при раке молочной железы. Наконец, было охарактеризовано 353 CpG-сайта, которые будучи организованы в одну систему, образуют "часы старения" с точки зрения состояний хроматина и дисперсии тканей.

Выводы: предположительно, возраст, определяемый при помощи метилирования ДНК, измеряет кумулятивный эффект поддерживающей деятельности эпигенетической системы. Эти новые эпигенетические часы можно использовать для решения целого ряда вопросов в области биологии развития, исследования рака и старения.