Калькуляторы биологического возраста: наиболее перспективные модели

Биологический возраст человека лучше, чем хронологический, отражает индивидуальную динамику процессов старения с помощью оценки определенных показателей – биомаркеров старения.

Биомаркерами старения могут быть данные лабораторных, гистологических и генетических исследований^[1,2].

Длину теломер часто используется в качестве маркера биологического возраста. Результаты исследований демонстрируют, что длина теломер обратно пропорциональна риску возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и обладает протективным действием на сосудистую стенку^[2,3].

Также установлено, что анализ метилирования ДНК генома достоверно позволяет оценить биологический возраст^[4]. 

Результаты изучения взаимосвязи определенных показателей со старением человека используют для создания калькуляторов биологического возраста.

Биомаркеры, отражающие биологический возраст, необходимы для более точного прогнозирования клинических исходов и для оценки эффективности вмешательств с целью геропротекции^[6,7].

Калькуляторы биологического возраста

Дизайн исследований по созданию калькуляторов биологического возраста существенно отличается в зависимости от того, какие маркеры используются для оценки.

Например, в исследовании Manuel et al. разработан алгоритм оценки 5-летнего риска сердечно-сосудистых заболеваний (CVDPoRT) в популяции жителей Канады.

При его создании проанализировали данные о возникновении сердечно-сосудистых событий у 104 219 участников в возрасте от 20 до 105 лет.

В модель оценки риска сердечно-сосудистых событий включили статус курения, употребление алкоголя, приверженность к определенной диете, уровень образования и физической активности, ИМТ, наличие сахарного диабета, артериальной гипертензии^[8].

Необходимо дальнейшее изучение эффективности применения алгоритма в клинической практике с целью прогнозирования индивидуальных сердечно-сосудистых рисков.

На данный момент существует множество калькуляторов биологического возраста, в основе которых лежит оценка лабораторных показателей.

Недостаток многих из них — чувствительность только при использовании в определенной популяции.

В исследование Mamoshina et al. оценивали наиболее достоверные биомаркеры старения человека в разных популяциях.

Были проанализированы лабораторные показатели 20 699 участников из Канады, 65 760 из Южной Кореи и 55 920 из Восточной Европы.

Модели калькуляторов, в которых были использованы лабораторные данные разных популяций, более достоверно определят биологический возраст^[9].

Эпигенетические часы

Эпигенетические часы — одна из наиболее многообещающих моделей оценки биологического возраста человека.

С возрастом происходит изменение паттернов метилирования ДНК, которые заключаются в добавлении или удалении метильных групп^[10].

К эпигенетическим часам, в основе которых лежит оценка метилирования ДНК генома человека, относятся часы Horvath, Hannum, PhenoAge^[11,12,13].

Преимущество часов PhenoAge — двухэтапный подход к их созданию.

На первом этапе ученые выявили девять лабораторных показателей, которые можно использовать для оценки фенотипического возраста: альбумин, креатинин, глюкоза, С-реактивный белок, количество лимфоцитов (%), средний объем лейкоцитов, ширина распределения эритроцитов, щелочная фосфатаза и число лейкоцитов.

Так был создан калькулятор PhenoAge. 

На втором этапе провели оценку фенотипического возраста с использованием данных о метилировании ДНК генома человека, и создали калькулятор DNAm PhenoAge^[7,11].

В клинических исследованиях было установлено, что оценка фенотипического возраста как с помощью калькулятора PhenoAge, так и с использованием калькулятора DNAm PhenoAge позволяет эффективнее прогнозировать заболеваемость и смертность в разных возрастных группах^[14,15].

В исследовании Voisin et al. продемонстрирована эффективность изучения метилирования ДНК генома в скелетных мышцах человека для оценки эпигенетического возраста.

Было проведено эпигеномное ассоциативное исследование (EWAS) с целью обнаружения генов, метилирование которых меняется с возрастом в скелетных мышцах и с целью разработки эпигенетических часов старения мышечной ткани^[16].

Эпигенетические часы могут использоваться для изучения влияния факторов окружающей среды на старение и для оценки взаимосвязи показателей эпигенетического старения с заболеваемостью и смертностью.

Выводы

• Оценка биологического возраста с использованием различных калькуляторов способна более достоверно прогнозировать исходы у пациентов разных возрастных групп. 
• Необходимо дальнейшее изучение наиболее перспективных моделей оценки биологического возраста и изучение возможности их применения в клинической практике. 

Статья подготовлена Ильющенко Анной Константиновной, врач-терапевт, младший научный сотрудник лаборатории биомаркеров старения