Доктор Стив Хорват известен во всем мире как создатель самых точных "часов старения", измеряющих настоящий биологический возраст человека и его отдельных органов.
Когда врачи не верят своим глазам
|
- Вы слышали о латиноамериканском парадоксе? Когда американские врачи обследуют мексиканцев, живущих в США, то приходят в ужас: у них в крови зашкаливают вредный холестерин, сахар, высокий уровень воспаления. По всем медицинским признакам эти пациенты по логике должны были бы умирать быстрее (чем население в среднем. - Авт.). Однако большинство латиноамериканцев живут не то что не меньше, а дольше европейцев! В среднем на 3 - 4 года, - рассказывает профессор в области биостатистики и генетики человека Медицинской школы Калифорнийского университета (Лос-Анджелес, США), доктор наук Стив Хорват.
Пять лет назад, в 2013 году, исследователь опубликовал работу о так называемых эпигенетических часах (epigenetic clock). Оказалось, что его метод несравненно точнее, чем какой бы то ни было другой, определяет биологический возраст сердца, мозга, печени, других органов и человека в целом. Причем такой возраст может не совпадать с паспортным: если молекулярные часы спешат, люди стареют и, увы, умирают быстрее. Но бывает, что биочасы отстают от календарных, и тогда счастливчик может выглядеть моложе, чем по паспорту, дряхлеет медленнее, и у него велики шансы стать долгожителем.
- Именно так оказалось у латиноамериканцев, - говорит Стив Хорват. - Мы проверили биологический возраст по наборам образцов ДНК около 6 тысяч человек из разных этносов, включая афроамериканцев, европеоидов, жителей Восточной Азии и латиноамериканцев - оказалось, что последние, как правило, моложе своего хронологического возраста. То есть стареют медленнее и потому в среднем живут дольше тех же европейцев (по крайней мере в США. - Авт.), даже несмотря на плохие показатели клинических анализов крови. Почему их часы старения отстают? Есть предположение, что благодаря более крепкой иммунной системе, а вот за счет чего она так хорошо сохраняется - пока загадка.
ДНК покрывается "ржавчиной"
- Профессор, вы могли бы объяснить: как работают ваши ДНК-часы?
- Представьте себе машину, со временем она ржавеет. Так же возраст оставляет следы на молекуле ДНК: на определенных ее участках оседают химические соединения сродни ржавчине (метильные группы CH3). Они меняют работу генов, это называется метилированием ДНК. Измеряя количество и местонахождение "ржавчины" (метильных групп), можно наиболее точно определить биологический возраст человека.
Чтобы выяснить, как выглядит рисунок распространения "ржавчины" на ДНК, соответствующий тому или иному возрасту, и создать алгоритм для такого тестирования, ученый потратил больше 4 лет. Он разработал специальную компьютерную программу и исследовал 8 тысяч образцов человеческой ДНК. "Математический анализ показал, что возраст точнее всего отражают 353 отметки на молекуле ДНК (то есть 353 места прикрепления метильных групп, или "оседания ржавчины". - Авт.)", - поясняет Хорват.
- Но есть нюанс: аналогия с ржавчиной не срабатывает, когда мы говорим о молекулярных часах у детей, - уточняет профессор. - До 21 года, пока наш организм растет, это будут не "часы старения", как у взрослых, а "часы развития". Причем исследования показали, что в детском возрасте молекулярные часы идут значительно быстрее, но это не имеет негативного смысла: человек именно развивается, а не стареет. В возрасте около 21 года часы замедляют свой ход и потом, если человек более-менее здоров и нет факторов, ускоряющих старение (см. далее. - Авт.), то в течение всей остальной жизни наши молекулярные часы идут с равномерной, одинаковой скоростью.
С какого возраста начинать бороться со старостью?
- Выходит, до 21 года у нас на ДНК появляется скорее не ржавчина, а полезные отложения. А уже с 22 лет процесс метилирования, то есть появления той самой "ржавчины" на ДНК, которую измеряют ваши часы, становится неблагоприятным? То есть фактически мы стареем уже с 22 лет?!
- Когда начинается старение - очень сложный вопрос. Поскольку есть много теорий по поводу того, что именно считать старением на самом деле. Но я могу сказать, что, по нашим данным, с 20-летия и до 40-летия метилирование ДНК и процессы, лежащие в его основе, скорее играют положительную роль: по всей видимости, защищают организм от рака. А примерно с 55 - 60 лет эти процессы начинают вести к плохим последствиям, включая тяжелые возрастные болезни.
- Сейчас много говорят о создании лекарств и методов лечения, останавливающих старение и даже омолаживающих человека. Исходя из ваших данных, получается, вмешиваться в процесс, например, начинать чистить ДНК от "ржавчины", имеет смысл не раньше чем в 55 - 60 лет?
- Сам по себе метод именного такого вмешательства (то есть попытки изменить рисунок метилирования, очистить ДНК от неблагоприятной "ржавчины". - Авт.) пока не выглядит достаточно обоснованным. Потому что до конца не ясно, показывают ли мои молекулярные часы лишь последствия старения или они отражают процессы, которые сами по себе служат причиной дряхления организма. Так что исследования продолжаются.
В женской груди биочасы идут быстрее
- Тогда давайте поговорим о том, для чего сейчас можно применять ваши часы и что уже удалось выяснить с их помощью.
- Во-первых, они позволяют определить биологический возраст как организма в целом, так и отдельных органов. Исследования показали, что в целом наши органы обычно стареют с более или менее одинаковой скоростью, но есть исключения. Например, у женщин грудь стареет быстрее всего организма - в среднем биологический возраст клеток молочной железы на 2 - 3 года больше.
- Почему так происходит?
- Думаю, это связано с гормонами. В женской груди много эстрогена, благодаря которому она растет, но со временем ускоренное развитие переходит в более раннее старение. С другой стороны,эффект более
- раннего старения может быть защитным. Потому что так называемые сенесцентные ("дряхлые") клетки,
- с которыми связывают старение,
- помогают противостоять раку: то есть клетка стареет, перестает делиться и не может дать старт развитию опухоли. Так что старение
- груди, возможно, защищает ее от рака.
Из досье "КП"
Стив Хорват родился во Франкфурте (Германия). Получил степень PhD (аналог кандидата наук) в области математики в Университете Северной Каролины в 1995 г., стал доктором наук в области биологической статистики в Гарварде в 2000 г. Тогда же начал работу в Калифорнийском университете профессором в области генетики человека и профессором по биостатистике.