Ученые оценили влияние соматических мутаций на продолжительность жизни
Научный коллектив Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и Научно-исследовательского института искусственного интеллекта (AIRI) впервые количественно оценил влияние соматических мутаций на максимально возможную продолжительность жизни человека. Результаты исследования были опубликованы 16 июля пресс-службой Сколтеха.
В рамках проекта «Поиск молекулярных агентов, обращающих клеточное старение, с помощью больших языковых моделей генной экспрессии», поддержанного Российским научным фондом, ученые разработали многоступенчатую математическую модель. С её помощью они оценили, как различные механизмы старения влияют на продолжительность жизни при условии устранения всех обратимых процессов старения, кроме соматических мутаций.
Соматические мутации представляют собой случайные изменения ДНК, возникающие в клетках организма на протяжении жизни и не передающиеся по наследству. Хотя они могут накапливаться с возрастом и повреждать клетки, приводя к возрастным заболеваниям, исследование показало, что их влияние на продолжительность жизни значительно варьируется в зависимости от типа тканей.
Согласно словам одного из авторов, стажера-исследователя Центра био- и медицинских технологий Сколтеха Евгения Ефимова, нейроны и кардиомиоциты, которые не могут делиться, являются главными ограничивающими факторами. При устранении всех прочих причин старения, только соматические мутации снижают теоретическую медианную продолжительность жизни с 1759 до 156 лет.
Ткани с высокой регенеративной способностью, такие как печень, могут функционировать на протяжении тысяч лет благодаря постоянному обновлению клеток и нейтрализации вредного воздействия мутаций. Объединение моделей всех критически важных органов позволило исследователям рассчитать, что соматические мутации ограничивают медианную продолжительность жизни человека диапазоном 146–194 года.
Соавтор работы, научный сотрудник Центра био- и медицинских технологий Сколтеха Дмитрий Крюков отметил, что соматические мутации вносят значительный вклад в старение, однако не могут объяснить всю наблюдаемую смертность. Это указывает на необходимость учета других механизмов старения, таких как потеря протеостаза и митохондриальная дисфункция.
Работа представляет новый количественный подход к изучению старения, позволяющий ранжировать механизмы нарушения функций организма по их вкладу в ограничение продолжительности жизни. Это может помочь в разработке терапевтических стратегий.
Результаты исследования опубликованы в статье «Соматические мутации устанавливают энтропийный верхний предел продолжительности жизни человека» в журнале npj Aging (Nature Portfolio).
