Новые эпигенетические часы предсказывают биологический возраст с высокой точностью

Что влияет на процесс старения? Новые "эпигенетические часы", разработанные исследователями, могут помочь нам раскрыть эту тайну. Ученые, результаты исследования которых были опубликованы в журнале Nature Aging, представляют инновационную модель эпигенетических часов — это модель машинного обучения, которая предназначена для предсказания биологического возраста на основе структуры ДНК.

Новая модель способна различать генетические вариации, которые замедляют или ускоряют старение, предсказывать биологический возраст с высокой точностью и оценивать эффективность мер по борьбе со старением.

"Ранее разработанные модели учитывали связь между паттернами метилирования и признаками, связанными со старением, но они не давали ответа на вопрос, какие факторы ускоряют или замедляют процесс старения. Мы создали первую модель, способную различать причинно-следственные связи", — объяснил один из авторов исследования Вадим Гладышев из Женской больницы имени Бригама и Гарвардской медицинской школы. "Наши часы выявляют изменения, которые стимулируют или замедляют старение, что позволяет предсказать биологический возраст и оценить эффективность мер по борьбе со старением".

Ученые уже давно признали влияние метилирования ДНК — изменений в генетической структуре, определяющих активность генов, на процесс старения. Особенно отмечается, что определенные участки ДНК, известные как CpG-сайты, тесно связаны со старением. Хотя образ жизни, такой как курение или диета, влияет на метилирование ДНК, генетическая наследственность также играет важную роль, объясняя, почему люди с схожим образом жизни могут стареть с разной скоростью.

Существующие эпигенетические часы предсказывают биологический возраст, используя закономерности метилирования ДНК. Однако до настоящего времени ни одна из существующих моделей не учитывала различия в метилировании, вызывающие биологическое старение, и те, которые просто коррелируют с процессом старения.

Путем анализа большого объема генетических данных соавтор исследования Кеджун (Альберт) Ин из лаборатории Гладышева использовал метод множественной рандомизации эпигенома (EWMR), чтобы определить причинно-следственную связь между структурой ДНК и признаками старения на 20 509 CpG-сайтах, связанных со восемью характеристиками, представляющими процесс старения.

Эти характеристики включали в себя продолжительность жизни, долголетие (определенное как выживание за пределами 90-го процентиля), продолжительность здоровья (возраст при первом возникновении основного заболевания), уровень физической слабости, самооценку здоровья и другие факторы, связанные со старением.