6 Minuten
Netolygus senėjimas: naujas genetikos tyrimas atskleidžia šimtus rizikos genų
Mokslininkai aptiko daugiau nei 400 genų, susijusių su įvairiomis nesveiko senėjimo formomis, taip suteikdami įžvalgų apie tai, kodėl kai kurie žmonės išlieka stiprūs ir kognityviai gaivūs iki 90-ies, o kiti susiduria su problemomis dešimtmečiais anksčiau. Šaltinis: Shutterstock
Žmonės sensta labai nevienodais tempais: kai kurie išlieka fiziškai ir psichiškai stiprūs ilgą laiką, o kiti anksčiau išsivysto diabetą, demenciją, judėjimo sutrikimus arba sunkiau atsigauna po ligų. Naujas tarptautinis tyrimas, kurį koordinavo Kalifornijos universiteto Boulderio padalinys (University of Colorado Boulder) ir paskelbė žurnalas Nature Genetics, identifikuoja daugiau nei 400 genų, susijusių su pagreitėjusiu biologiniu senėjimu ir silpnumu, ir parodo, kad skirtingi genų rinkiniai siejami su skirtingais nesveiko senėjimo potipiais.
Tyrimo dizainas ir mokslinis kontekstas
Tyrėjai panaudojo geno visos grandinės sąsajų (GWAS) metodiką, skenuodami DNR variantus šimtų tūkstančių dalyvių iš UK Biobank ir papildomų viešų duomenų rinkinių. Vietoj to, kad senėjimą vertintų kaip vieną galutinį rezultatą, mokslininkai pradėjo nuo 30 elementų klinikinio silpnumo indekso, kurį dažnai naudoja klinikai. Šis indeksas apima rodiklius, tokius kaip ėjimo greitis, rankos suspaudimo jėga, diagnozuotų ligų skaičius ir socialinis įsitraukimas, kad būtų kiekybiškai įvertintas multisisteminės fiziologinės degradacijos laipsnis.
Vienas tradicinio silpnumo indekso apribojimų yra tas, kad dviem žmonėms turint vienodus bendrus balus gali būti visiškai skirtingos pagrindinės problemos: pavyzdžiui, vienas asmuo gali būti fiziškai sutrikęs, bet išlikti kognityviai aštrus, o kitas gali turėti gerą judrumą, bet stiprių atminties sutrikimų. Siekdama spręsti šią heterogeniškumą, komanda suskaidė silpnumą į septynis potipius ir atliko genetines sąsajų analizes su 30 silpnumo elementų, kad identifikuotų genų ryšius, būdingus kiekvienam potipiui.
Svarbiausi atradimai ir biologiniai potipiai
Tyrimas nustatė 408 genus, susijusius su pagreitėjusiu senėjimu ir silpnumu — tai žymiai daugiau nei maždaug 37 genai, apie kuriuos buvo pranešta anksčiau. Svarbu tai, kad genai sugrupuoti į biologiniu požiūriu reikšmingas grupes, atitinkančias potipius, tokius kaip: "prasta pažintinė funkcija", "judrumo sutrikimai arba negalia", "metabolinės problemos", "kelios lėtinės ligos", "nesveikas gyvenimo būdas" ir "ribotas socialinis palaikymas". Šie modeliai palaiko geromokslinę hipotezę: sprendžiant senėjimo biologiją gali būti būtina vienu metu užkirsti kelią kelioms su amžiumi susijusioms ligoms.
Žymūs genai ir mechanizmai
Kai kurie genai demonstruoja stiprias asociacijas su konkrečiais potipiais. Pavyzdžiui, genas SP1 — susijęs su imuninės regulacijos procesais ir anksčiau siejamas su Alzheimerio liga — buvo stipriai susijęs su plačiuoju potipiu "prasta pažintinė funkcija". Tuo tarpu FTO, genas tradiciškai siejamas su nutukimu ir metaboliniais bruožais, pasirodė esąs pagrindas kelioms kategorijoms, susijusioms su metaboline sveikata ir multimorbidumu. Šie rezultatai rodo, kad skirtingi molekuliniai keliai prisideda prie pažinimo nuosmukio, o skirtingi — prie metabolinio silpnumo ar fizinės negalios.
Vyresnysis autorius Andrew Grotzinger (CU Boulder) komentavo, kad tyrimas "ne tik identifikuoja netvarkingo senėjimo subfaktorius, bet ir parodo, jog juos pagrindžianti biologija yra labai skirtinga." Pirmoji autorė Isabelle Foote pabrėžė, kad suprasti pagrindinę biologiją yra būtina, jei tyrėjai nori kurti gydymo metodus, lėtinančius arba atstatančius pagreitėjusį biologinį senėjimą.
Klinikinės reikšmės ir ateities perspektyvos
Vienas iš autorių pateiktų tiesioginių siūlymų yra patobulinti klinikinius silpnumo vertinimus, įtraukiant identifikuotus potipius. Jei pacientas nustatomas kaip kognityviai silpnas, klinikai galėtų pirmenybę teikti demencijos prevencijos strategijoms; jei silpnumas yra metabolinis, prevencinės priemonės galėtų būti nukreiptos į diabeto ir širdies bei kraujagyslių ligų riziką. Tyrimas taip pat rodo poligeninių rizikos balų naudą, galinčių prognozuoti individo polinkį į konkrečius senėjimo potipius ir taip leisti taikyti tikslinę prevencinę priežiūrą anksčiau gyvenime.
Nepaisant šių pažangų, tyrimas nesuteikia vienos visiems tinkamos "nusidėvėjimo stabdymo" piliulės. Genetinė architektūra rodo, kad keli keliai prisideda prie skirtingų silpnumo formų, todėl terapijos gali tekti būti orientuotos į tam tikras ligų grupes (pavyzdžiui, gydymo paketai metaboliniam senėjimui ir atskiri sprendimai kognityviniam senėjimui). Kaip pažymi Grotzinger, tai nebūtinai reiškia šimtus individualių vaistų — bet keli tiksliniai intervencijų rinkiniai galėtų paveikti daug susijusių su amžiumi susijusių ligų.
Eksperto įžvalga
Dr. Maya Patel, geromokslės tyrėja ir klinikinė epidemiologė (fiktyvus komentaruose pateiktas ekspertas), paaiškina: "Šis tyrimas yra svarbus žingsnis link precizinės geriatrijos. Susiejus konkrečius genus su kliniškai atpažįstamais silpnumo modeliais, galime pradėti pereiti nuo visuotinai taikomų rekomendacijų prie tikslingos prevencijos. Tai taip pat pabrėžia poreikį ilgalaikiams klinikiniams tyrimams, kurie stratifikavo dalyvius pagal genetinę riziką ir silpnumo potipį, kad būtų patikrinta, ar pritaikytos intervencijos sulėtina nuosmukio trajektoriją."
Tyrimo apribojimai ir tolesni žingsniai
Pagrindiniai apribojimai apima GWAS stebinį pobūdį (ji nustato asociacijas, bet ne priežastinius ryšius), populiacijos kilmės šališkumą daugelyje didelių biobankų ir poreikį versti genų lygmens signalus į veiksmingus molekulinius taikinius. Tolimesni žingsniai apims funkcinius tyrimus, skirtus žemėlapiuoti priežastinius kelius, patikimų poligeninių balų kūrimą skirtingoms kilmėms ir klinikinius tyrimus, testuojančius potipiui būdingas intervencijas — nuo gyvenimo būdo pakeitimų ir farmakologinių strategijų iki imunomoduliacinių ar metabolinių terapijų.
Išvados
Šis reikšmingas GWAS išplėtė genetinį nesveiko senėjimo žemėlapį iki daugiau nei 400 genų ir parodė, kad skirtingos genų grupės lemia atskiras silpnumo formas. Rezultatai palaiko precizinį požiūrį į senėjimo mediciną: patobulinti silpnumo vertinimą, kurti poligeninius įrankius, prognozuojančius potipiui būdingą riziką, ir siekti tikslingų terapijų molekuliniams keliams, kurie skatina pažinimo, metabolinį ir fizinį nuosmukį. Nors vienintelė universali "anti-senėjimo" piliulė išlieka mažai tikėtina, šis darbas atveria kelią labiau fokusuotoms priemonėms, galinčioms reikšmingai sumažinti daugelio su amžiumi susijusių ligų naštą.
Quelle: sciencedaily
Kommentare