Исследователи из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) и Калифорнийского университета (University of California) в Лос-Анджелесе разработали молекулярные «часы», которые позволят педиатрам измерять и контролировать рост детей, и помогут диагностировать потенциальные расстройства, влияющие на развитие организма.
Исследование, опубликованное в журнале PNAS, описывает, как добавление химических меток к ДНК может со временем потенциально использоваться для выявления различий в развитии и проблем со здоровьем у детей.
Это первое исследование, в котором описан метод, специально разработанный для детей, эпигенетические часы – PedBE, которые анализируют химические изменения, чтобы определить биологический возраст детской ДНК.
Причина и способы определения эпигенетических изменений
Небольшие эпигенетические изменения в ДНК меняют экспрессию генов в определенных тканях и клетках. Некоторые из этих изменений происходят по мере старения человека, а другие могут быть ответом на окружающую среду или жизненный опыт человека.
У взрослых эти паттерны эпигенетических изменений хорошо известны. Их можно использовать для точного прогнозирования возраста человека по образцу ДНК или, если эпигенетический возраст человека отличается от его фактического возраста, это может указывать на различия в состоянии здоровья, включая возрастные заболевания и раннюю смертность.
«Наука способна определить изменения ДНК у взрослых, но до сих пор у нас не было инструмента, который был бы специфичен для детей», – сообщает ведущий автор исследования Майкл Кобор (Michael Kobor). «Изменения ДНК происходят с различной скоростью у детей, и поэтому мы адаптировали эту технику для младшего возраста».
Материалы и методы исследования
Часы PedBE были разработаны с использованием профилей метилирования ДНК от 1032 здоровых детей в возрасте от нескольких недель до 20 лет.
Результаты научного исследования
В ходе исследования ученые обнаружили 94 различных участка в геноме, которые при совместном тестировании могли точно предсказать возраст ребенка с точностью до четырех месяцев.
Исследователи также обнаружили, что дети, которые дольше провели в утробе матери, продемонстрировали ускоренную скорость изменения ДНК к трем месяцам, то есть разработанный инструмент можно использовать для обозначения стадии развития младенца. Анализ может быть выполнен дешево и эффективно на клетках, взятых из буккального мазка.
«Этот мощный и простой в использовании инструмент может быть использован клиницистами для диагностики потенциальных детей с нарушениями развития в более раннем возрасте», – сообщает автор исследования Лиза Макьюен (Lisa McEwen).
Авторы другого исследования установили, что эпигенетические часы могут вычислить биологический возраст и предсказать продолжительность жизни.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
