Искусственный интеллект помогает оценивать старение по двум участкам ДНК

Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме разработали точный метод оценки биологического возраста, для которого не требуется полный анализ генома.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports.

В отличие от других методов, требующих анализа большого объема генетического материала, MAgeNet оценивает лишь два небольших участка ДНК, где накапливаются так называемые «метки» метилирования.

Этот процесс заключается в присоединении метильных групп к молекулам ДНК, что не меняет саму последовательность генов, но регулирует их активность. С возрастом «рисунок» метилирования становится все более характерным, что позволяет определить, насколько «изношен» организм человека.

Для расшифровки изменений исследователи применили искусственный интеллект, обучив нейросети считывать молекулярные «подписи» старения. Это позволило добиться минимальной погрешности (1,36 года) при оценке биологического возраста у людей младше 50 лет.

«Это не просто эпигенетические часы, а сложный механизм, в котором случайные факторы сочетаются с четкими закономерностями», – объяснил руководитель исследования, профессор Юваль Дор.

Более того, ученые обнаружили, что процесс старения фиксируется в ДНК неравномерно, а «рывками», словно клетки время от времени сверяют внутренние часы.

По словам ученых, в медицине применение новой методики поможет врачам точнее оценивать биологический возраст пациента, выявлять риски развития диабета, деменции или сердечно-сосудистых заболеваний. В области геронтологии MAgeNe может открыть возможность узнать, как образ жизни, диеты или лекарства влияют на клеточные процессы.

Еще одно преимущество метода — низкая стоимость. Поскольку он требует анализа лишь двух участков ДНК, это значительно дешевле, чем полногеномное секвенирование. Однако пока что его тестирование проводилось на здоровых добровольцах. Ученым еще предстоит проверить, насколько точно MAgeNet работает с геномами пациентов с тяжелыми заболеваниями, при которых картина метилирования может быть нарушена.