Старение — это не случайная поломка отдельных органов, а закономерный переход системы в другое устойчивое состояние

Старение — это не случайная поломка отдельных органов, а закономерный переход системы в другое устойчивое состояние. Если так, то и омоложение стоит искать не в починке каждой царапины по отдельности, а в возвращении всей системы в молодой аттрактор. В прошлой части мы разобрали математическую модель, где старение выглядит как завершение глобальной цели роста и потеря молодого состояния. Теперь пришло время перейти от теории к практике.

Главный вопрос был: как от абстрактного клеточного автомата перейти к реальной биологии? Ответ нашёлся в транскриптоме. Каждая клетка имеет набор активных генов, и эту активность можно измерить по количеству молекул мРНК. Тысячи генов — тысячи координат. Получается вектор состояния клетки. Молодость — одна точка в этом многомерном пространстве, старость — другая. Разница между ними — вектор старения. Омоложение тогда — это воздействие, которое толкает систему в противоположную сторону.

Для проверки взяли данные по экспрессии генов у нематоды C. elegans в возрасте 1, 6 и 12 дней. Усреднять всех червей подряд нельзя — разные клеточные популяции стареют по-разному. Поэтому сначала клетки разбили на кластеры, затем для каждой популяции, где хватало данных во всех возрастах, посчитали усреднённый вектор состояния. Так получился многомерный вектор старения: для каждого гена — направление и сила изменения экспрессии.

Дальше возникла проблема: у нас вектор для червя, а библиотеки экспериментов с веществами — в основном по человеческим клеткам. Но эволюция сыграла на руку: у многих генов червя есть ортологи у человека. Через g:Profiler перевели возрастную сигнатуру в человеческое представление. Пусть не идеально, зато теперь можно работать с данными LINCS/CMap — огромной библиотекой, где записано, как разные вещества меняют экспрессию генов в человеческих клетках. Осталось найти те воздействия, чей вектор направлен против вектора старения.

Это красивая инженерная логика: не гадать, а измерить состояние системы, вычислить направление нежелательного сдвига и подобрать управляющее воздействие. Сейчас реализация ещё в процессе, но первые результаты уже есть. Ключевая идея подтверждается: старение действительно похоже на потерю согласованности в работе древних клеточных механизмов, и эту согласованность можно пытаться восстановить.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: