Эпигенетические сдвиги старения: ученые выяснили, как меняется активность генов в клетках со временем

С возрастом клетки перестраивают регуляцию ДНК, что ведет к потере их специализации, но новые методы клеточного перепрограммирования дают шанс частично обратить этот процесс вспять, пишет News Medical.

С возрастом в тканях организма происходит масштабная перестройка эпигенетической регуляции генома. Как отмечается в научном обзоре доктора Чинты Сидхартхан на медицинском портале "News-Medical", эти возрастные сдвиги затрагивают метилирование ДНК, химические модификации белков-гистонов, общую структуру хроматина и работу некодирующих РНК. В результате подобных изменений нарушается точность работы генетических программ, клетки теряют исходную специализацию и способность к восстановлению, что способствует развитию хронических болезней и общему функциональному угасанию организма.

Особое внимание специалисты уделяют феномену "эпигенетического дрейфа". На протяжении жизни под воздействием внешних факторов, стресса, воспаления и питания метильные метки перераспределяются по ДНК, искажая работу сигнальных путей вроде Wnt и MAPK. Для отслеживания таких нарушений исследователи разработали так называемые эпигенетические часы, оценивающие реальный биологический возраст тканей. Накопление эпигенетических ошибок уже связали с возрастным снижением памяти у животных и активацией онкологических генов, например CDKN2A.

В то же время эпигенетические метки обратимы. Эксперименты на мышах подтверждают, что физическая активность, ограничение калорий и частичное клеточное перепрограммирование с помощью факторов Яманаки (Oct4, Sox2 и Klf4) позволяют вернуть молекулярные профили старых клеток к более молодому состоянию. Ученым уже удалось восстановить зрение у пожилых грызунов, однако внедрение эпигеномного редактирования в медицину человека требует длительных тестов безопасности.