Генетик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Стив Хорват возглавил команду из 65 ученых из семи стран для регистрации возрастных изменений ДНК человека, расчета биологического возраста и оценки продолжительности жизни человека. Более высокий биологический возраст – независимо от хронологического возраста – всегда предсказывал более раннюю смерть.
Результаты опубликованы в сегодняшнем выпуске журнала Aging.
"Наше исследование дает ценные сведения о причинах старения человека и является первым шагом к разработке целевых методов замедления этого процесса," сказал главный исследователь Хорват, профессор генетики и биостатистики человека в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Школе общественного здравоохранения Филдинга.
Опираясь на 13 наборов данных, в том числе исторические Фрамингемские исследования сердца и Инициативу по охране здоровья женщин, консорциум из 25 учреждений проанализировал ДНК в образцах крови, собранных у более чем 13000 человек в Соединенных Штатах и Европе.
Применяя различные молекулярные методы, в том числе эпигенетические часы, разработанные Хорватом в 2013 году, ученые измерили скорость старения каждого человека. Часы рассчитывают старение крови и других тканей, отслеживая метилирование – естественный процесс, который со временем химически изменяет ДНК. Сравнив хронологический возраст с биологическим возрастом крови, ученые использовали часы, чтобы предсказать продолжительность жизни каждого человека.
"Мы были ошеломлены, увидев, что эпигенетические часы могут предсказывать продолжительность жизни кавказцев, латиноамериканцев и афроамериканцев," сказал первый автор Брайан Чен, научный сотрудник Национального института старения. "Это было верно даже после поправки на традиционные факторы риска, такие как возраст, пол, курение, индекс массы тела, история болезни и количество клеток крови."
Однако выводы группы не сулит ничего хорошего.
"Мы обнаружили, что 5 процентов населения стареют более быстрыми биологическими темпами, что приводит к более короткой продолжительности жизни," Хорват сказал. "Ускоренное старение увеличивает риск смерти этих взрослых на 50 процентов в любом возрасте."
Например, двое 60-летних мужчин, Питер и Джо, курят, чтобы справиться с сильным стрессом. Скорость эпигенетического старения Питера входит в пятерку лучших, а скорость старения Джо – средняя. Вероятность смерти Питера в течение следующих 10 лет составляет 75 процентов по сравнению с 60 процентами для Джо.
Предварительные результаты могут объяснить, почему некоторые люди умирают молодыми – даже если они соблюдают питательную диету, регулярно занимаются спортом, пьют в умеренных количествах и не курят. "Хотя здоровый образ жизни может помочь продлить продолжительность жизни, наш врожденный процесс старения не дает нам навсегда обмануть смерть," Хорват подчеркнул. "Тем не менее, такие факторы риска, как курение, диабет и высокое кровяное давление, по-прежнему предсказывают смертность сильнее, чем скорость эпигенетического старения."
По словам соавтора д-ра Д. Дуглас Киль, профессор Гарвардской медицинской школы и старший научный сотрудник Института исследований старения Hebrew SeniorLife.
"В гериатрической медицине нас всегда поражает разница между хронологическим возрастом наших пациентов и их физиологическим возрастом," сказал Киль. "Это исследование подтверждает использование метилирования ДНК в качестве биомаркера биологического возраста. И если мы сможем доказать, что метилирование ДНК ускоряет старение, мы сможем разработать стратегии, чтобы замедлить скорость и максимизировать годы хорошего здоровья человека."
Однако точная роль эпигенетических изменений в старении и смерти остается неизвестной. Фемистокл Ассимес, доцент кафедры сердечно-сосудистой медицины Медицинской школы Стэнфордского университета.
"Являются ли эпигенетические изменения, связанные с хронологическим старением, непосредственной причиной смерти пожилых людей??" сказал Ассим. "Возможно, они просто усиливают развитие определенных болезней или ограничивают способность противостоять развитию болезни после того, как она пустила корни. Для ответа на эти вопросы необходимы дальнейшие исследования."
Он добавил, что более крупные исследования, сфокусированные только на случаях с хорошо задокументированными причинами смерти, помогут ученым выявить взаимосвязь между эпигенетическим возрастом и конкретными заболеваниями.
К 2017 году, по данным Всемирной организации здравоохранения, количество людей старше 65 лет во всем мире впервые в истории человечества превысит количество людей младше 5 лет. К 2050 году доля мирового населения старше 60 лет удвоится с 11 до 22 процентов. По словам Хорвата, многие страны будут плохо подготовлены к тому, чтобы идти в ногу с высокими затратами, связанными с болезнями и инвалидностью, поскольку все больше людей будут жить дольше.
"Мы должны найти меры, которые продлят здоровый образ жизни на 5-20 лет. Однако у нас нет времени десятилетиями следить за человеком, чтобы проверить, работает ли новое лекарство." сказал Хорват. "Эпигенетические часы позволят ученым быстро оценить эффект антивозрастной терапии всего за три года."
Калифорнийский университет подал заявку на предварительный патент на эпигенетические часы.