Что если бы у нас был инструмент, который умеет измерять не просто количество прожитых лет, а реальный биологический возраст клеток мозга? Именно такую задачу взяли на вооружение исследователи из Испании и Люксембурга — специалисты из CIC Biogune (CIC Biogune) и Центра системных биомедицин (LCSB) при Университете Люксембурга (University of Luxembourg).
Под руководством профессора Антонио дель Соль (Antonio del Sol), научного сотрудника и главы группы вычислительной биологии, была создана модель — так называемые «стареющие часы» мозга. Они основаны на машинном обучении и анализе экспрессии 365 генов из тканей здоровых людей в возрасте от 20 до 97 лет. Ключевой момент — эти часы способны с точностью предсказать биологический возраст клеток мозга, в отличие от хронологического, что учитывает индивидуальные различия, вызванные генетикой и окружающей средой.
Иными словами — не все мы стареем одинаково, и эта разработка — шаг к тому, чтобы понять, почему и как.
Результаты исследования
Но вот что действительно захватывает: применив этот инструмент к тканям с нейродегенеративными изменениями, команда выявила, что биологический возраст мозга таких пациентов оказался значительно выше. Это — чёткий маркер того, что ускоренное старение связано с ухудшением функций мозга.
«Наши часы показывают не просто цифры, — поясняет доктор Гийем Сантамария (Guillem Santamaria), первый автор статьи, — но отражают реальную деградацию, которую испытывают пациенты, особенно в возрасте между 60 и 70 годами. Более того, биологический возраст коррелирует с тяжестью нейродегенеративного процесса».
Что же дальше? Исследователи не остановились на диагностике. Они использовали часы, чтобы найти потенциальные вмешательства — вещества, которые могли бы повернуть старение вспять. Анализ сотен тысяч генетических и химических соединений показал 453 кандидата с омолаживающим эффектом. Некоторые из них уже известны как препараты для лечения неврологических болезней, другие же ранее не рассматривались для таких целей.
«Удивительно, — делится профессор Антонио дель Соль (Antonio del Sol), — что наша платформа подтвердила эффективность известных нейропротекторов, но главное — открыла целый ряд новых перспективных веществ».
Проверка на животных и перспективы терапии
Доказательством концепции стало сотрудничество с группой профессора Рубина Ногейраса (Rubén Nogueiras) из Центра молекулярной медицины и хронических заболеваний. Три из предложенных соединений проверили на пожилых мышах.
Результаты впечатляют: снижение тревожности, улучшение пространственной памяти — два классических признака возрастных изменений — были частично обращены назад. При этом молекулярный анализ показал сдвиг экспрессии генов в сторону более «молодого» профиля.
Получается, вычислительные часы не только измеряют возраст клеток мозга, но и помогают найти лекарственные «ключи» к его омоложению.
Заключение
Публикация в журнале Advanced Science стала знаковым событием. Разработанные часы представляют собой мощный инструмент для выявления и оценки новых терапевтических кандидатов против нейродегенеративных заболеваний.
Как отметил профессор Антонио дель Соль (Antonio del Sol), «сотни соединений, выявленных нашим методом, требуют дальнейших испытаний в различных биологических системах, открывая огромные перспективы для разработки новых лекарств».
В свете того, что к 2050 году число людей старше 60 лет превысит 2 миллиарда, такие разработки обещают серьезно изменить подход к здоровью мозга и качеству жизни пожилых.
Если честно, идея с «часами», которые могут замерять и даже поворачивать время для клеток мозга — звучит как сюжет из научной фантастики. Но, как видим, наука уже бежит вперед, и, возможно, мы стоим на пороге эпохи, когда старение станет обратимым процессом.
Литература.
“A Machine-Learning Approach Identifies Rejuvenating Interventions in the Human Brain” by Antonio Del Sol Mesa et al. Advanced Science
