В центре внимания исследования находится теория эпигенетических часов. Ее суть заключается в том, что с возрастом в ДНК накапливаются химические изменения, связанные с процессом метилирования ДНК. По сути, это механизм, посредством которого метильные группы добавляются к сегментам ДНК, что, по сути, включает или выключает ген.
В 2011 году генетик Стив Хорват и его команда разработали систему, способную точно определять биологический возраст человека по маркерам метилирования ДНК в крови. Эта система, названная «эпигенетическими часами Хорвата», стала главной теорией старения. Согласно ей, эпигенетические маркеры — не просто следствие старения, а его движущая сила, вызывающая возрастные нарушения на клеточном уровне. Дисрегуляция экспрессии генов запускает цепную реакцию, влияющую на функции клеток и дегенеративные процессы.
Поэтому многие современные исследования направлены на поиск способов обратить или удалить эти маркеры, чтобы теоретически вернуть клетки в молодое состояние.
Существует и другая теория, согласно которой старение обусловлено накоплением соматических мутаций в ДНК. Идея заключается в том, что с каждым делением клетки в ДНК возникают мутации, которые со временем накапливаются и приводят к признакам старения. Подтверждением этой теории стало открытие, что у большинства млекопитающих соматические мутации накапливаются равномерно в течение всей жизни. Другими словами, отслеживание соматических мутаций оказалось столь же эффективным способом измерения возраста.
В результате ученые столкнулись с классической дилеммой «курица или яйцо»: что появляется первым — соматические мутации или изменения метилирования ДНК? И какова природа их взаимосвязи? Новое исследование, основанное на анализе генетических данных более 9000 человек, попыталось ответить на эти вопросы.
В ходе работы команда обнаружила прямую зависимость между числом соматических мутаций и уровнем метилирования ДНК. При этом любой из этих параметров позволял прогнозировать возраст с сопоставимой точностью.
Хотя известно, что метилирование ДНК может вызывать соматические мутации, исследователи отмечают, что эта модель не объясняет случаи, когда мутации обнаруживаются в участках генома с низким уровнем метилирования. Если бы метилирование действительно способствовало мутациям, то при гипометилировании (ниже нормы) вероятность их возникновения снижалась бы, но этого не происходит. На основе этих данных ученые выдвинули радикальную теорию: именно мутации могут быть первопричиной изменений в метилировании ДНК. Это, в свою очередь, ставит под сомнение эффективность антивозрастных подходов, направленных на удаление метилированных маркеров из клеток.
Соавтор исследования Стивен Каммингс отметил, что если соматические мутации — действительно ключевой фактор старения, а эпигенетические изменения лишь сопровождают этот процесс, то обратить его будет гораздо сложнее, чем предполагалось. По его словам, это меняет представление о старении: вместо запрограммированного механизма оно скорее представляет собой результат случайных и постепенно накапливающихся изменений. В свете новых научных данных подход, используемый в многомиллиардных проектах, таких как Altos Labs (среди инвесторов которой, например, Джефф Безос), теперь кажется сомнительным.