Люди отличаются особым рвением к опровержению популярных мифов, однако некоторые выдумки крепко приживаются в нашей повседневности, несмотря на отсутствие каких-либо доказательств их правдивости. Один из самых стойких мифов предполагает соотношение возраста собак и людей в пропорции 1:7, то есть состояние организма 4-летней собаки соответствует физиологическому возрасту 28-летнего человека. Учёные из Института медицины при Калифорнийском университете в Сан-Диего провели исследование, которые в корне перевернуло методологию вычисления возраста собак.
Профессор Трей Идекер и аспирант Тина Ван с командой коллег из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали инновационную формулу пересчёта возраста собак в человеческие годы. Их метод предполагает изучение генома людей и животных с целью анализа метильных групп. Эта первая формула, применимая для вычисления уровня физиологического старения различных видов. Она основывается на наблюдении так называемого эпигенетического дрейфа – постепенного колебания степени метилирования ДНК по мере старения организма.
Метилирование молекул ДНК – это присоединение метильных групп (групп атомов-заместителей во множестве органических соединений) к цитозину. Химическая модификация генома приводит к гипо- или гиперметилированию отдельных генов, в результате чего меняется их активность. Таким образом происходит изменение уровня экспрессии модифицированных генов. Иногда это приводит к заболеваниям, например, чрезмерная активность гена CASP3 провоцирует развитие болезни Альцгеймера. В то же время своевременная активация отдельных генов «включает» защиту организма, в частности, ген IL1R2 защищает человеческое тело от артрита, атеросклероза, нефропатии и т. п. Эпигенетические изменения выдают возраст клеток и тканей подобно седине или морщинкам на лице человека.
Прежде Идекер и Ван занимались разработкой формул вычисления степени старения человеческого организма, однако их собственные питомцы стали вдохновением к расширению области исследования. Кроме того, их выбор пал на собак, поскольку исторически псовые живут бок о бок с людьми гораздо дольше большинства млекопитающих. По этой причине им приходилось сталкиваться с теми же экологическими и химическими факторами, которые могли бы повлиять на течение метилирования ДНК. По мнению учёных, людям важно научиться понимать процессы взросления и старения собак для усовершенствования медицинского обслуживания питомцев. Исходя из их собственных наблюдений, многие ветеринары до сих пор обращаются к общепринятому правила пересчёта возраста собак в человеческие года по соотношению 1:7 для принятия разного рода медицинских решений о диагностике и лечении.
Будучи экспертами в сфере человеческой медицины и биоинженериии, Идекер и Ван обратились за помощью к специалисту по генетике собак профессору Данике Баннаш и генетику Элейн Острандер, которая первой в истории провела полное секвенирование генома собаки. Для эксперимента профессор Баннаш предоставила им образцы крови 105 лабрадоров ретриверов. Проведя сравнительный анализ профилей метилирования ДНК у собак и людей, Идекер и Ван свели новый график соотношения темпов старения обоих видов. Вполне предсказуемо, пропорции 1:7 оказались совершенно неактуальными. В юном возрасте физиологическое старение у собак происходит значительно быстрее, чем у людей: профиль метилирования ДНК однолетнего пса соответствует таковому у 30-летнего человека. Тем временем к 7 годам скорость старения собак замедляется: в этом возрасте пса можно сравнить с человеком 60+ лет.
По словам Идекера, такие результаты были вполне ожидаемыми: всё-таки в возрасте 9 месяцев собака уже может произвести собственное потомство, что явно не соответствуют традиционному соотношению возрастов собак и людей в пропорции 1:7. Ван пояснила, что единственным ограничением их эпигенетической формулы может служить тот факт, что в исследовании принимали участие особи только одной породы. В дальнейшем учёные планируют протестировать свою формулу и на других породах псов, учитывая породы, живущие существенно меньше или дольше остальных. Кроме того, на следующем этапе исследования Идекер и Ван собираются проверить на мышах влияние различных методов омолаживания организма, например, введения доноров метильных групп, на состояние эпигенетических маркеров.
После выведения новой формулы пересчёта возраста собак в человеческие годы Трей и Тина переосмыслили собственное видение своих питомцев. Идекер признался, что ему пришлось иначе взглянуть на изменения в поведении своей 6-летней любимицы, которая оказалась существенно старше, чем он привык считать.
