Епігенетичний тест

Скільки мені років насправді

Відкрийте свій реальний вік | Тест дає інформацію про ваш біологічний вік.

Процес старіння кожної людини індивідуальний і залежить від різних факторів, таких як дієта, фізичні вправи, звички та рівень стресу. Запатентована процедура тестування використовує маркери метилювання на вашій ДНК для визначення вашого фактичного епігенетичного віку. Після визначення цієї базової величини ви можете випробувати свій спосіб життя. Оскільки маркери метилювання на вашій ДНК в принципі оборотні, тобто оборотні.

Тож ваш вік у ваших руках.

Наукова довідка

Старіння – це проблема, яка стосується кожного. Зрештою, цей процес неминучий для багатьох організмів, з якими ми стикаємося, - вчені десятиліттями досліджували механізми, які спричиняють наше старіння. Старіння є складним біологічним процесом, і іноді люди можуть старіти швидше або сповільнено порівняно з фактичною кількістю років, які вони прожили. Це означає, що їхній біологічний вік відрізняється від хронологічного. Розрахунок біологічного віку становить великий інтерес для вчених, оскільки він може виявити зміни, які організм зазнає протягом життя. Одним із підходів до цього «прихованого розрахунку віку» є використання нашого генетичного матеріалу, ДНК. Цей підхід був розроблений кілька років тому проф Стів Горват запропонував.

Однією з найпопулярніших теорій старіння є накопичення значної шкоди макромолекулам клітин, особливо білків та нуклеїнових кислот. Це має багато наслідків для клітин і всього організму. Молекулярне пошкодження різних макромолекул пов'язане. Пошкодження ДНК може призвести до дефектів білків, а останні - до порушення репарації ДНК, що збільшує кількість помилок в ДНК і впливає на функціонування генів. Ще одним симптомом старості є зменшення довжини хромосом. Нещодавно була відзначена ще одна суттєва зміна. Білки, які допомагають утримувати ДНК в хромосомі, звані гістонами, також змінюються з віком.

Хромосоми в наших клітинах організовані в хроматин. Хроматин — це, по суті, ДНК, щільно обгорнута навколо блоків білків, утворюючи так звану структуру «намистин на нитці». Молекулярні зв'язки між хромосомними білками та ДНК мають вирішальне значення для нормальної діяльності клітини. Коли білки та ДНК дуже тісно пов’язані між собою, інші білки не можуть «прочитати» інформацію в цій конкретній ділянці хромосоми. Гени, розташовані в цих регіонах, мовчать і не використовуються для створення білків. Коли білки та ДНК нещільно зв’язані, інформація набагато доступніша. Інші білки можуть опинитися там і транскрибувати копію гена в іншу нуклеїнову кислоту - РНК, - яка, у свою чергу, використовується для виробництва нових білків.

Міцність зв’язків між гістонами та ДНК регулюється механізмами, які вчені називають «епігенетичними» — по суті, механізмами, які знаходяться «над генами». Існує кілька способів втручання в структуру хромосом за допомогою цих механізмів. Одна зі стратегій, яку використовує клітина для контролю доступності ДНК у хроматині, називається метилюванням ДНК. Це процес, у якому метильна група CH3 приєднується до однієї з основ ДНК, яка називається цитозином, позначаючи цю ділянку ДНК. Додавання метильної групи до нуклеотиду є однією з найпоширеніших епігенетичних ознак.

Дуже часто епігенетичні позначки додають до цитозинів, які розташовані біля іншої основи – гуаніну. Ділянки, які мають велику кількість пар цитозин-гуанін, називаються CpG-острівцями. CpG-острівці особливо численні в областях ДНК, які називаються промоторами. Промотори — це місця посадки білків, які ініціюють «зчитування» генів для виробництва білків, кодованих генами.

Було встановлено, що на певних островах CpG кількість приєднаних метильних груп збільшується з віком організму, тоді як інші ділянки ДНК з часом можуть втратити метилювання. Цей факт вказав на можливість того, що метилювання острівців CpG безпосередньо пов'язане з віком.

Виходячи з цього припущення, Стів Горват, професор Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, який спеціалізується на генетиці та біостатистиці людини, вирішив розробити епігенетичний віковий калькулятор, заснований на швидкості метилювання острівців CpG.

Для розвитку свого комп’ютера Горват зібрав низку наборів даних, що містять інформацію про метилювання в клітинах з різних тканин організму. Він використовував як вільно доступні дані в Інтернет-базах даних, так і спеціальні набори даних, надані йому дослідниками. Всього було 82 повних набору інформації, які складали загалом 51 тип клітин. Аналіз включав наступні групи клітин:

Клітини крові (як еритроцити, так і лейкоцити)
Клітини, взяті з різних областей мозку
Клітини тканин молочної залози
Клітини з внутрішньої сторони щоки (так звані щічні клітини)
Клітини з кишечника

Клітини хряща
Клітини з глибоких шарів шкіри (шкірні клітини)
Клітини з верхнього шару шкіри (епідермісу)
Клітини шлунка
Клітини з області голови та шиї
Клітини від серця
Клітини з нирки
Клітини печінки
Клітини легенів
Клітини з кісткового мозку
Зразки слини
Клітини з жирової тканини
Клітини з слизової матки
Сперматозоїди
Клітини, що складають судини
М'язова тканина

Горват також проаналізував 20 зразків пухлин та ракових клітинних ліній для порівняння епігенетичного віку здорових клітин та клітин, які були раковими.

Дослідник використовував математичний та статистичний аналіз для відбору генів, які найбільше постраждали від старіння. Його підхід дозволив йому знайти 353 CpG, які змінювались відповідно до віку. Було 193 CpG, які метилювались із збільшенням віку, тоді як 160 CpG у літніх людей мали менше епігенетичних позначень, ніж у молодих людей. Горват також виявив, що гени, які з віком набували більше метильних груп, знаходились поблизу генів, контрольованих полікомбними білками, які відповідають за регулювання генної активності та стану хроматину.

Нещодавно розроблений епігенетичний годинник виявився надійним. Згідно з аналізом, годинник був встановлений на "нуль" на початку процесу розвитку нового ембріона. У міру зростання нової особини рос і годинник, а різниця між хронологічним віком (кількістю років, що прожила людина) та віком, розрахованим за епігенетичним годинником, становила не більше 3 років. Епігенетичні прогнози або прогнози віку ДНК були точними для більшості тканин, крім тканин молочної залози, тканин матки, м’язової тканини та клітин шкіри. Результати розрахунків віку ДНК, отримані з різних тканин від однієї людини, також були подібними.

Подальші докази точності розрахунку віку DNAm були надані шляхом аналізу клітин, отриманих від пацієнтів з прогерією - синдромом, при якому пацієнти стрімко старіють у дитячому віці. Епігенетичний вік цих клітин був значно вищим, ніж фактичний вік пацієнтів.

Коли дослідник досліджував ракові клітини, він вперше виявив, що епігенетичний вік раку був значно вищим за фактичний вік клітини. Пізніше він виявив, що помилився у своїх розрахунках. Як згадувалося раніше, було перевірено 20 типів ракових клітин. Серед них 6 типів ракових клітин мали старший епігенетичний вік (що означає, що їх вік прискорився). Рак молочної залози є одним із видів раку, при якому відбувається це прискорення. Зразки з інших 14 видів раку мали нижчий епігенетичний вік - вони виглядали молодшими, ніж очікувалося. Це відрізнялося від початкових тверджень про те, що всі ракові клітини мали епігенетичний вік старший за звичайний.

Відомо, що ракові клітини містять кілька дефектів у своїй ДНК - так звані мутації. У ракових клітинах, забруднених мутаціями, епігенетичний вік був вищим. Цікавим було також те, що ракові клітини, які мали мутації в гені, що називається p53, мали нижчий епігенетичний вік, ніж клітини, які не мали дефектів цього гена. Цей ген відіграє важливу роль як у нормальному розвитку клітин, так і при раку, тому дуже цікаво, що він також впливає на епігенетичний вік ракової клітини.

Існував ряд інших цікавих фактів, які виявили дослідження Горвата. Наприклад, він виявив, що епігенетичний вік можна розрахувати з однаковою точністю у шимпанзе. Цей факт спонукає нас до думки, що шимпанзе є найбільш близьким видом для людини.

Ще одне цікаве відкриття стосується так званих стовбурових клітин. Стовбурові клітини - це особливі клітини, доля яких невідома. Вони потенційно можуть стати будь-яким типом клітин залежно від середовища, в якому вони живуть. Останніми роками дослідники навчилися перетворювати «професійні» або термінально диференційовані клітини в організмі на недиференційовані стовбурові клітини — ці клітини називають індукованими плюрипотентними клітинами, iPSC. Горват виявив, що як стовбурові клітини, так і іПСК мають епігенетичний вік нульовий. Він також виявив, що епігенетичний вік клітин збільшується, коли клітинні культури переносяться в інше середовище, що називається пасажем.

Генетик також запропонував пояснення, чому метилювання ДНК настільки тісно пов'язане з нашим віком. Він дійшов висновку, що зміна швидкості метилювання відображає роботу так званої системи епігенетичного обслуговування (EMS). Ця система відповідає за утримання епігенетичних маркерів на місці, оскільки в хромосомах є ділянки, які завжди повинні бути метильовані. З віком у ДНК клітин можуть накопичуватися невеликі помилки - мутації, що може погіршити активність ЕМС.

Стів Горватс Робота має вирішальне значення для майбутніх досліджень старіння та розвитку клітин, а також біології раку. Наразі його епігенетичний годинник використовується для численних додатків та видів досліджень.

Наукова робота Стіва Горвата @ Вік метилювання ДНК тканин і типів клітин людини

До нашого Магазин

.