Скорость старения человека можно предсказать по древним вирусам в его геноме

Исследователи из Медицинского колледжа при Корнельском университете в Нью-Йорке (Weill Cornell Medicine) в сотрудничестве с эпигенетической компанией TruDiagnostic выявили в ДНК человека маркеры, связанные с ретроэлементами и служащие высокоточными эпигенетическими часами для прогнозирования хронологического возраста, то есть количества прожитых лет. Ретроэлементы – это встроившиеся в наш геном остатки древних вирусов. Известно, что они влияют на регуляцию генов, экспрессию генов, геномную стабильность и траекторию развития различных заболеваний человека, но их потенциал в качестве биомаркеров старения был в значительной степени неизучен. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Aging Cell, предполагают, что ретроэлементы генома человека улавливают уникальные сигналы старения, которые ранее не распознавались другими часами, измеряющими хронологический возраст.

Большинство часов старения оценивают биологический возраст человека на основе моделей эпигенетических маркеров — химических меток, называемых метильными группами, которые прикреплены к ДНК и влияют на то, как экспрессируются гены. Модель метилирования ретроэлементов, по-видимому, меняется по мере старения людей, вызывая повышение активности некоторых генов, что может привести к геномной нестабильности, воспалению и возрастным заболеваниям.

Исследователи проанализировали эпигенетические данные 12 670 человек в возрасте от 12 до 100 лет, использовав для этого модель машинного обучения от TruDiagnostic. На основании полученных паттернов метилирования ДНК ретроэлементов, в частности человеческого эндогенного ретровируса (HERV) и длинного перемежающегося ядерного элемента (LINEs), они разработали комбинированные ретроэлементные часы для определения возраста под названием «Retro-Age». По данным авторов, часы Retro-Age оставались точными при тестировании различных тканей человека, дополняли существующие эпигенетические часы и «работали» на других видах млекопитающих. Следовательно, активность ретроэлементов может быть фундаментальным аспектом старения у разных видов.

«Реактивация определенных ретроэлементов увеличивается с возрастом, что потенциально приводит к биологическим признакам старения, таким как воспаление, клеточное старение и геномная нестабильность», сказал один из авторов публикации Майкл Корли (Michael Corley), иммунолог из Weill Cornell Medicine. Мониторинг активности ретроэлементов может помочь отслеживать эффективность антивозрастной терапии, считают исследователи.