С возрастом увеличивается риск развития серьезных заболеваний – рака, болезней сердца, деменции. Долгое время исследователи боролись с каждым из этих недугов по отдельности, однако сегодня многие ученые задаются более глобальным вопросом. Что, если вместо лечения отдельных болезней можно было бы замедлить сам процесс старения и тем самым снизить риск их возникновения? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, что именно запускает биологические изменения, связанные с возрастом.
Новое исследование, опубликованное в журнале «Science», предлагает беспрецедентный взгляд на этот процесс. Ученые из Рокфеллеровского университета создали самый подробный на сегодняшний день атлас, показывающий, как старение влияет на тысячи типов клеток в 21 ткани млекопитающих. Проанализировав почти 7 миллионов отдельных клеток мышей трех разных возрастов, команда определила, какие из них наиболее уязвимы с течением времени и какие факторы могут лежать в основе их упадка. Целью было не просто зафиксировать изменения, а понять их причины, что открывает путь к созданию терапий, нацеленных на сам механизм старения.
Одним из самых поразительных открытий стало то, что многие возрастные сдвиги происходят синхронно в нескольких органах. Исследователи также обнаружили, что почти половина этих изменений по-разному проявляется у самцов и самок. Для создания столь масштабной карты старения команда усовершенствовала метод, позволяющий увидеть, как ДНК упакована внутри каждой клетки. Это показывает, какие участки генома активны, что является ключевым индикатором состояния и функции клетки.
Долгое время считалось, что старение в основном меняет то, как клетки функционируют, а не их количество. Новый анализ опровергает эту точку зрения. Оказалось, что численность примерно четверти всех типов клеток значительно меняется с возрастом. Например, популяции некоторых клеток мышц и почек резко сокращались, в то время как количество иммунных клеток, наоборот, заметно росло. Удивительно, что некоторые из этих процессов начинаются довольно рано – у мышей уже к пятимесячному возрасту – и происходят согласованно в разных органах. Это говорит о том, что старение координируется общими сигналами, циркулирующими по всему организму, возможно, через кровоток.
Исследование также выявило существенные различия между полами. Около 40% возрастных изменений значительно отличались у самцов и самок. К примеру, у самок с возрастом наблюдалась гораздо более широкая активация иммунной системы, что, по мнению авторов, может объяснять более высокую распространенность аутоиммунных заболеваний у женщин. Кроме того, ученые обнаружили, что старение – это не случайный геномный распад. Вместо этого существуют специфические регуляторные «горячие точки», которые особенно уязвимы. Именно их изучение может помочь понять, что движет процессом старения и как на него можно повлиять с помощью новых препаратов.
