20.08.2021      125      0
 

Клетки щеки показали спешку биологических часов у детей с аутизмом

Американские исследователи разработали «эпигенетические часы», которые измеряют биологический возраст человека по степени метилирования ДНК в…


Американские исследователи разработали «эпигенетические часы», которые измеряют биологический возраст человека по степени метилирования ДНК в клетках щеки. Этот метод создали специально для детей и подростков, у которых «взрослые» часы метилирования, основанные на исследовании ДНК из клеток крови, дают неточные результаты. Ученые также обнаружили, что у детей с расстройствами аутистического спектра часы «спешат» — их биологический возраст неизменно оказывается больше хронологического. Работа опубликована в журнале Proceedings of National Academy of Sciences.

Одним из самых точных маркеров биологического возраста являются так называемые «часы метилирования». Первую их версию придумал американец Стив Хорват (Steve Horvath) в 2013 году. Он собрал образцы тканей у людей разного возраста и сравнил наборы метильных меток на ДНК. В итоге он составил список из 353 участков, наличие или отсутствие метилирования на которых зависит от возраста. Соответственно, у каждого человека или отдельных его клеток можно с помощью этих часов измерить эпигенетический возраст, который в отдельных случаях может быть больше или меньше биологического.

Хорват хотел сделать свои часы универсальными, чтобы они работали на разных типах клеток и у людей любого возраста. Однако универсальность не всегда совместима с аккуратностью — так, оказалось, что часы метилирования выдают большой разброс значений при работе с детьми, то есть в среднем предсказывают их настоящий возраст неточно. Возможно, это связано с тем, что первый свой метод Хорват пробовал на людях от 0 до 100 лет, и процент детей среди них был невелик. А может быть, дело в том, что у детей фазы развития организма сменяются быстрее, чем у взрослых, и часы метилирования неспособны их отследить.

Теперь Хорват во главе большой группы американских ученых взялся за разработку «детских» часов. Оценивать эпигенетический возраст детей и подростков исследователи взялись по буккальному эпителию — клеткам слизистой оболочки щеки. Соскоб со щеки — стандартный способ взять клетки у ребенка, эта процедура дешевая, безболезненная и безопасная, зато предоставляет достаточно материала для выделения ДНК. При этом в препарат попадает однородная популяция клеток — эпителий щеки с редкими иммунными клетками — в отличие от стандартных анализов крови, в которой встречается множество клеточных типов.

Исследователи работали с образцами ДНК от 1721 человек в возрасте от 0 до 20 лет без отклонений в развитии. Так же, как и для «взрослых» часов, ученые создали список участков, метилирование которых связано с возрастом. Их всего получилось 94, из них в 50 областях метилирование усиливалось со временем, а в 44 — ослабевало. При этом список областей ДНК оказался совсем не похож на «взрослый» набор, в них совпал только один участок. Авторы работы полагают, что причиной тому смена мишени — раньше они работали с клетками крови, а теперь — с клетками слизистой щеки, и в разных клеточных типах могут быть активны разные наборы генов.

Новые часы метилирования оказались крайне точными: после того, как модель обучили на одной выборке, для тестовой группы участников она предсказала хронологический возраст с точностью до 0,35 года. Это очень хороший результат для маркеров биологического возраста: все прочие — другие часы метилирования, длина теломер, сложные модели на основе анализа крови — обычно «угадывают» возраст с погрешностью в несколько лет.

Затем ученые проверили, насколько их новый метод позволяет определить отклонения в росте и развитии. Они опробовали свои часы на группе из 47 детей с расстройствами аутистического спектра (34 ребенка без РАС составляли контрольную группу) и обнаружили, что такие дети в среднем на 0,37 года старше своих здоровых сверстников. Этот факт согласуется с предыдущими наблюдениями — такие пациенты в среднем быстрее растут, причем не только физически, но и на уровне развития коры головного мозга.

Таким образом, Хорват и его команда нашли способ оценивать скорость развития детей по степени метилирования ДНК. Этот метод оказался самым точным маркером биологического возраста — вероятно, из-за того, что его тренировали на однородной выборке и на одном-единственном типе клеток. Это еще раз подтверждает, что точность и универсальность плохо совместимы, а объединить «детские» часы со «взрослыми» и создать единую для всех модель едва ли получится. Впрочем, ученым еще предстоит выяснить, за что именно отвечают эти 94 участка ДНК, на которых расположены маркеры эпигенетического возраста, и почему у взрослых людей степень их метилирования не зависит от возраста.

Часы метилирования уже используют в отдельных клинических испытаниях, чтобы оценить успешность той или иной терапии. Недавно мы рассказывали о пациентах, которые проходили экспериментальный курс гормональной терапии для восстановления работы тимуса — а потом оказалось, что их эпигенетический возраст за это время стал на пару лет ниже, чем был.

Полина Лосева

https://nplus1.ru

Ключевые слова:


Об авторе: admin

Ваш комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Министерство здравоохранения запретило известные препараты для наркоза

Министерство здравоохранения запретило известные препараты для наркоза

Министерство здравоохранения Украины запретило серию препаратов, которые стали причиной тяжелых...

Комаровский объяснил, почему люди чаще болеют зимой

Комаровский объяснил, почему люди чаще болеют зимой

    В зимнюю погоду никого не удивишь гриппом и простудой, ведь именно на этот период припадает...

Врачи предупредили об опасности консервированных овощей

Врачи предупредили об опасности консервированных овощей

В холодное время года особенно популярны консервированные овощи. Многие любят их есть, надеясь, что эти...

Напиши мне