Российские исследователи из «Сколтеха» и Института искусственного интеллекта AIRI впервые количественно оценили, как случайные изменения ДНК, накапливающиеся в клетках с возрастом, влияют на продолжительность жизни. Оказалось, что так называемые соматические мутации, не передающиеся по наследству, но способные вызывать сбои в работе органов, ограничивают биологический потенциал человека диапазоном от 146 до 194 лет. Это вдвое превышает нынешние рекорды долголетия, однако значительно уступает теоретическому пределу, который существовал бы при отсутствии других механизмов старения.
Авторы работы, опубликованной в пресс-релизе «Сколтеха», построили многоступенчатую математическую модель, которая позволила изолировать эффект соматических мутаций от других процессов старения — таких как потеря протеостаза, митохондриальная дисфункция и эпигенетические изменения. Расчёты показали, что даже если все обратимые возрастные нарушения устранены, одни только мутации ограничивают медианную продолжительность жизни человека 146–194 годами. Это означает, что, хотя соматические мутации играют значительную роль, они не являются единственной причиной старения — другие механизмы вносят сопоставимый вклад.
Особенно важным оказалось различие между тканями. Нейроны и кардиомиоциты, которые практически не делятся, оказались главным «слабым звеном»: мутации в их ДНК снижают теоретический предел жизни с 1759 лет (для гипотетического нестареющего организма) до 156 лет. В то же время ткани с высокой регенеративной способностью, например печень, могут поддерживать свою функцию на протяжении тысячелетий за счёт постоянного обновления клеток. По словам научного сотрудника «Сколтеха» Дмитрия Крюкова, это открытие позволяет количественно оценивать вклад каждой конкретной мутации в сокращение жизни и сравнивать его с другими процессами старения.
Теперь биологи смогут точнее определять, что именно ускоряет старение в разных тканях, и нацеливать терапии на самые критичные механизмы. Результаты исследования открывают путь к разработке подходов, направленных на продление не просто жизни, а здоровой жизни — с учётом того, что главный предел, возможно, лежит не в генах, а в клеточном мусоре, накапливающемся с каждым делением. Как подчеркнул стажёр «Сколтеха» Евгений Ефимов, понимание этого предела — первый шаг к тому, чтобы его отодвинуть.
