В одном доме живут разные люди. Кто-то стареет быстро, кто-то медленно. Так же и в мозге: клетки разных типов стареют по-разному. Одни исчезают рано, другие держатся до конца жизни. Учёные долго не понимали, почему так. Теперь они заглянули внутрь каждой клетки и нашли у неё свои внутренние часы. Эти часы идут не так, как общие часы всего тела.
Чтобы это увидеть, учёные взяли мозг 69 человек разного возраста и измерили активность генов в каждой клетке отдельно. Они построили модель, которая сначала предсказывала возраст человека по общим признакам, а потом уточняла предсказание для каждой клетки. Так они разделили возраст всего мозга и возраст отдельной клетки. Оказалось, клетки, которые выглядят моложе по своим часам, чаще погибают при старении и при болезни Альцгеймера.
Учёные сравнили эти данные с генами 240 видов животных. У долгоживущих видов опасные участки генов чаще выключены, как будто эволюция сама их закрывает. Теперь мы знаем, какие клетки нужно защищать в первую очередь. Это поможет создать лекарства, которые спасут уязвимые клетки мозга.
У долгоживущих видов млекопитающих регуляторные области, связанные с уязвимостью нейронов, чаще закрыты, то есть эволюция как будто «выключает» опасные участки генома. Локус MIR181A1HG сохранил связь со своим энхансером на протяжении сотен миллионов лет у млекопитающих, птиц и рептилий, что указывает на его древнюю и важную функцию.
Идея молекулярных часов, предсказывающих уязвимость клеток, перекликается с фильмом «Бегущий по лезвию», где репликанты имеют ограниченный срок жизни, но уязвимость разных органов и клеток неодинакова. В романе Грега Игана «Город перестановок» обсуждается возможность управлять старением на клеточном уровне, что отчасти отражает цель данной работы.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.