Біологічний годинник всередині ДНК

Американський науковець відкрив біологічний «годинник» всередині тканин та органів нашого тіла, який працює на основі ДНК та визначає їхній вік. Біологічний вік, який відлічує цей «годинник», не синхронізований з календарним віком організму: тією мірою, як більшість тканин старіють в одному ритмі з тілом, деякі з них можуть бути суттєво молодшими або старшими. Так, за деяких хвороб, окремі тканини можуть бути біологічно старшими, ніж інші, на десятки років.  

 

 

Хімічні процеси в молекулах ДНК - це біологічний годинник, який відлічує час нашого організму. Для різних тканин, як виявляється, цей час плине по-різному.  

 

Дослідники стверджують, що, якщо механізми старіння, які визначають роботу цього «годинника», вдасться розгадати, то наслідком буде створення ліків, які дадуть змогу сповільнити процеси старіння як окремих тканин, так і організму в цілому. Препарати, що сповільнюють природне старіння, вже віддавна привертають увагу медиків, адже у такий спосіб можна попередити цілу низку невиліковних недуг, які вражають людину у старшому віці.

 

«Найбільший успіх чекає на медиків, коли їм вдасться перезапустити «годинник», омолоджуючи пацієнта», - стверджує Стів Горват, професор генетики і біостатистики Університету Каліфорнії (Лос-Анджелес). У своєму дослідженні Горват проаналізував 8000 зразків 51 тканини, включаючи як здорові, так і  ракові. Зокрема, його цікавило те, як з віком еволюціонують процеси метилювання ДНК, що змінюють їх хімічну структуру шляхом приєднання метильної групи -СН3

 

Вчений дійшов висновку, що метилювання 353 ДНК-маркерів залежить від віку та може використовуватись як біологічний «годинник». До 20 років «годинник» йде швидко; згодом –  поступово сповільнюється. Науковці поки не можуть пояснити причинно-наслідкових зв’язків між метилюванням і старінням організму: чи то організм старіє, бо сповільнюється метилювання, чи то навпаки. Як сказав Горват в інтерв’ю британській газеті «The Guardian», «посивіле волосся свідчить про старість, однак ніхто не стверджує, що людина старіє, тому що її волосся сивіє. У випадку з ДНК-процесами, все не так просто: вони можуть бути як супутніми ознаками, так і рушійною силою старості».

 

Детальніші дослідження біологічного «годинника» відкрили цікаві факти. Так, виявилося, що серцева тканина – міокард – в середньому на 9 років біологічно молодша, ніж увесь організм, а тканина молочної залози, навпаки, на два роки старша. 

 

Хворі тканини, як виявилося, також випереджують ритм старіння усього організму. Тканини, уражені раком, старші за організм в середньому на 36 років, а один із зразків тканини головного мозку дитини зі злоякісною пухлиною мав біологічний вік 80 років. «Тканина молочної залози, навіть цілком здорової, випереджує пересічний вік інших тканин жіночого організму в середньому на два роки. Це важливо в світлі того, що рак молочної залози є найпоширенішим серед жінок типом раку. Крім того, вік – це один з головних факторів ризику захворіти на рак. Тож стає зрозуміло, чому рак груді такий поширений», - коментує Горват. Вчений, крім того, встановив, що здорова тканина довкола пухлини молочної залози на 12 років старша, ніж організм жінки.

 

У статті в журналі Genome Biology Горват показав, що біологічний годинник можна «обнулити», якщо дорослі клітини, взяті з тіла людини, перепрограмувати назад у стовбурові (за процес перетворення дорослих клітин у стовбурові британець Джон Гердон та японець Сінья Яманака у 2012 р., до речі, отримали Нобелівську премію з медицини). «Це наводить на думку, що процес старіння можна перезапустити», - заявив дослідник. В подальшому Стів Горват планує провести дослідження, метою яких – з’ясувати, як з біологічним годинником пов’язані нейродегенеративні та інфекційні захворювання.

 

«Дослідження залежності між біологічними процесами та віком організму, які проводить Стів Горват, надзвичайно важливі та просувають наші знання у цій галузі далеко вперед», - прокоментувала роботу вченого біолог з Лейчестерсього університету Вер’ян Кодд, яка досліджує залежність між старінням та серцево-судинними хворобами. «Залишається лише встановити, чи прискорене старіння окремих тканин є причиною чи наслідком вікових захворювань». 

25.10.2013

До теми