նախընտրելի դարձնել
Nature ամսագրում հրապարակված հետազոտության մեջ գիտնականների միջազգային խումբը հայտնաբերել է տարբեր կաթնասունների ծերացման և մահացության ընդհանուր տրանսկրիպտոմային «ստորագրություններ»։ Այդ տվյալների հիման վրա նրանք մշակել են «մոլեկուլյար ժամացույց», որը կարող է գնահատել կենսաբանական տարիքը, հիվանդության ռիսկը և նույնիսկ կանխատեսել կյանքի տևողությունը։
Սա ներառում է գեների ակտիվության փոփոխության վերլուծություն ծերացման ընթացքում։ Գիտնականները նշել են, որ նախկինում գոյություն ունեցող կենսաբանական ժամացույցները (օրինակ՝ ԴՆԹ մեթիլացման վրա հիմնվածները) այնքան էլ լավ չեն բացատրել ծերացման կենսաբանությունը և հաճախ սահմանափակվել են որոշակի հյուսվածքներով կամ տեսակներով։ Նոր մոտեցումը հիմնված է տրանսկրիպտոմի՝ բջիջներում բոլոր ակտիվ ՌՆԹ ազդանշանների ամբողջության վրա։
Հետազոտությունը ներառել է մարդկանց, մկների, առնետների և խեցգետնակեր մակակների ավելի քան 11 հազար տրանսկրիպտոմ։ Ի հավելումն՝ օգտագործվել են գենետիկորեն տարատեսակ մկների վրա կատարված փորձերի տվյալները, որոնք բուժվել են տարբեր միջամտություններով, այդ թվում՝ ռապամիցինով, կանագլիֆլոզինով, կապտոպրիլով, 17-ալֆա-էստրադիոլով և կալորիաների սահմանափակման և բարձր ճարպային դիետաների համադրություններով։
Գիտնականներն օգտագործել են գոյատևման մոդելներ (ներառյալ Գոմպերտցի մոդելը) և մեքենայական ուսուցման մեթոդներ՝ այսպես կոչված տրանսկրիպտոմիկ «տարիքային ժամացույց» և «մահացության ժամացույց» կառուցելու համար, որոնք գնահատում են ոչ միայն ժամանակագրական տարիքը, այլև օրգանիզմի իրական մոլեկուլյար վիճակը։
Արդյունքները ցույց են տվել, որ տարբեր կաթնասունների մոտ նկատվել են զարմանալիորեն նման օրինաչափություններ.
- տարիքի հետ բորբոքային և իմունային պատասխանի գեների ակտիվությունը մեծանում է,
- միտոքոնդրիալ էներգիայի, հյուսվածքների վերականգնման և արտաբջջային մատրիցի հետ կապված գեների ակտիվությունը նվազում է։
Այլ խոսքով՝ մոլեկուլյար մակարդակում ծերացումը շատ բանով կապված է քրոնիկական բորբոքման և բջջային էներգիայի նյութափոխանակության վատթարացման հետ։
Հետազոտողները նաև հավելյալ ուսումնասիրել են տվյալները առանձին բջիջների մակարդակում (single-cell RNA-seq) և հաստատել, որ տարիքային փոփոխություններն ազդում են իմունային բջիջների, անոթային էնդոթելի, լյարդի բջիջների, մկանային և ցողունային բջիջների վրա։
Հատուկ ուշադրություն է դարձվել տարբեր գործոնների ազդեցությանը։ Պարզվել է, որ․
- ռապամիցինը և կալորիաների սահմանափակումը դանդաղեցնում են մոլեկուլյար ծերացումը,
- բորբոքային վիճակները և «պրոգերոիդ» մոդելներն արագացնում են այն,
- ծերացման որոշ գործընթացներ կարող են մասամբ չեղարկվել այնպիսի միջամտությունների միջոցով, ինչպիսին է բջջային վերածրագրավորումը։
Գիտնականները նաև բացահայտել են մարդկանց մահացության ռիսկի հետ կապված ունիվերսալ բիոմարկերներ: Դրանց թվում են CDKN1A, LGALS3 և GPNMB սպիտակուցները, որոնց մակարդակները համընկնում են բազմաթիվ հիվանդությունների և մահացության հետ տվյալների մեծ պոպուլյացիոն բազաներում։
Հետազոտության հիմնական եզրակացությունն այն է, որ ծերանալը քաոսային գործընթաց չէ, այլ համակարգային երևույթ՝ տարբեր տեսակների և հյուսվածքների ընդհանուր մոլեկուլյար օրինաչափություններով: Այն կապված է մի քանի հիմնական կենսաբանական հանգույցների հետ՝ բորբոքում, միտոքոնդրիալ դիսֆունկցիա, նյութափոխանակության խանգարումներ և հյուսվածքների վերականգնման խանգարում։
Հեղինակների կարծիքով՝ նման տրանսկրիպտոմիկ «ժամացույցներն» ապագայում կարող են օգնել հայտնաբերել ծերացման վաղ նշանները հիվանդության սկսվելուց շատ առաջ և օգտագործվել ծերացման դեմ պայքարի միջամտությունների արդյունավետությունը գնահատելու համար: Սակայն նրանք ընդգծում են, որ մարդկանց վրա կլինիկական կիրառումից առաջ դեռևս անհրաժեշտ է լրացուցիչ ստուգում:
