Mokslo ir technologijų pasaulis

Krū­tys pa­pras­tai sen­sta grei­čiau, nei li­kęs mo­ters kū­nas. Taip ro­do sis­te­ma, ga­lin­ti tap­ti tik­sliau­siu žmo­gaus am­žiaus nu­sta­ty­mo iš krau­jo ar au­di­nio pa­vyz­džio bū­du.

Senstant keičiasi mūsų DNR cheminiai žymenys. Kiekvienas genas tampa daugiau ar mažiau metilintas, tai yra, prie jų prisijungia ar nuo jų pašalinamos metilo cheminės grupės. Bendru atveju tai sustiprina arba prislopina geno raišką. Visas procesas vadinamas epigenetika.

Steve'as Horvathas iš Kalifornijos universiteto Los Andžele su kolegomis panaudojo šiuos pokyčius nustatydami žmonių amžių. Tam jie pirmiausia atliko detalią 7844 asmenų, 51 audinio tipo metilinimo modelio statistinę analizę. Audiniai apėmė labai platų amžiaus tarpsnį – nuo vaisiaus iki 101 metų amžiaus žmogaus.

Visuotinis senėjimas

Analizė leido komandai atmesti metilinimo modelius, kurie skyrėsi tarpusavyje ir palikti tik tuos, kurie būdingi visiems audiniams. Tai leido jiems aptikti 353 specifinius genomo regionus, kurie, bėgant metams, tampa daugiau ar mažiau metilinti beveik visuose audinių tipuose.

Matuodami bendrą šių regionų metilinimo lygį, mokslininkai sukūrė algoritmą, nustatantį audinio amžių.

Komanda patikrino algoritmą su tūkstančiais žinomo amžiaus audinių. Horvathas sako, kad šis metodas dvigubai tikslesnis, nei antras pagal gerumą audinių amžiaus nustatymo metodas, paremtas telomerų ilgiu – chromosomų galiukais, „nudegančiais“ kaip žvakių dagtys. Jis sako, kad metilinimo metodas kieno nors amžių 3,6 metų tikslumu gali nustatyti su 96 procentų tikimybe, kai tuo tarpu telomerų metodas leidžia nustatyti tik 53% tikslumu.

„Šiame tyrime naudojama unikali idėja, kad visuose audiniuose yra senėjimo parašas, nepaisant reikšmingo specifiško DNR metilinimo modelio,“ pakomentavo Moshe Szyfas, tiriantis metilinimą McGill universitete Montrealyje, Kanadoje. „Duomenys rodo, kad DNR metilinimo raštai gali būti naudojami kaip patikimi biologinio senėjimo žymenys.“

Jauni širdyje

Horvathas pastebi, kad jų analizė rodo, jog kai kurios kūno dalys sensta skirtingu tempu. Pavyzdžiui, kai jie naudojo savo algoritmą grupės moterų, kurių vidutinis amžius 46 m., sveikų krūties audinių įvertinimui, gautas rezultatas buvo dviem trim metais didesnis, nei tikrasis moterų amžius. Tuo tarpu abiejų lyčių dviejų grupių (55 ir 60 m.), širdies audinys atrodė devyniais metais jaunesnis, nei tikrasis amžius.

Jei žinoma, iš kur pavyzdys paimtas, tikslų amžių vis vien galima nustatyti, padarius kelis nesudėtingus pritaikymus, sako Horvathas. Tačiau bendrai, algoritmas tiksliausiai nustato jaunesnių, nei 30 metų asmenų amžių. „Kuo vyresnis žmogus, tuo netikslesnis jis tampa,“ pažymi mokslininkas.

Horvathas mano, kad krūties audinys sensta greičiau, nes jį nuolatos veikia hormonai. Tuo tarpu širdies audinys priešingai, gali išlikti jaunesnis, nes jis nuolat regeneruojamas kamieninėmis ląstelėmis.

Vėžinis audinys, pasirodo, irgi sensta greičiau, ir, kaip paaiškėjo ištyrus 20 žmonių vėžinius audinius iš 20 skirtingų organų, tampa vidutiniškai 36 metais vyresnis už tikrąjį asmens amžių.

Kadangi amžius yra visų vėžio rūšių rizikos faktorius, Horvathas kelia mintį, kad greitesnis krūties audinio senėjimas gali paaiškinti, kodėl jis yra labiausiai paplitęs moterų vėžys. „Jis gali būti toks paplitęs, nes ši moters kūno dalis yra senesnė,“ svarsto jis.

Kruvinas darbas

Kadangi metodas tinka ir kraujui, jį gali būti įmanoma panaudoti kriminaliniuose tyrimuose, nustatant įtariamųjų žudikų amžių, siūlo Horvathas. Jį taip pat būtų galima panaudoti vėžio diagnozei, įvertinant greitesnį biopsijai paimtų audinių senėjimą.

„Duomenys kelia klausimus, ar šis DNR metilinimas yra senėjimo priežastis, ir jei taip, ar epigenetinė intervencija galiapgręžti procesą ir taip sulėtinti senėjimą,“ sako Szyfas. „Cheminis DNR metilinimo pastovumas ir galimybė tiksliai jį išmatuoti senėjimo tyrimams suteikia puikų įrankį, gerokai lenkiantį dabar naudojama telomerų ilgio matavimą.“

Horvathas sako, kad tolesni telomerų ir epigenetinio senėjimo lyginamieji tyrimai gali būti naudingi, ir tikisi, kad šie du metodai gali vienas kitą papildyti. Dar priduria, kad jo algoritmo programinė įranga yra laisvai prieinama, kad kiti tyrėjai galėtų ją patikrinti turimais audinių pavyzdžiais.

Žurnalo nuoroda: Genome Biology, DOI: 10.1186/gb-2013-14-10r115