Формула оказалась сложнее, чем «умножить на семь»
Ученые предложили новый, научно обоснованный способ перевода возраста собак в человеческий — и он оказался куда сложнее привычной формулы «умножить на семь». Исследование показало: собаки стареют неравномерно, стремительно проходя «человеческое детство и юность» в первые годы жизни и заметно замедляясь после четырех лет. Работа была предварительно опубликована на платформе биологических препринтов bioRxiv.
В основе исследования — так называемые «часы метилирования». Это один из самых точных инструментов для оценки биологического возраста организма. Он основан на анализе эпигенетических меток — метильных групп на ДНК, которые с возрастом появляются или исчезают. Биологический возраст при этом отражает не количество прожитых лет, а общее состояние организма и его «износ» по сравнению с другими представителями популяции.
Команда под руководством Тины Ванг из Калифорнийского университета решила сопоставить эпигенетические изменения у собак и людей. Для этого ученые проанализировали образцы ДНК 104 лабрадоров-ретриверов в возрасте от рождения до 16 лет и сравнили их с ДНК 320 человек от 0 до 103 лет. Лабрадоры были выбраны не случайно — это одна из самых изученных пород с относительно однородной генетикой.
Оказалось, что у собак и людей существуют общие участки ДНК, которые «переключаются» с возрастом. Молодые собаки по уровню метилирования напоминают детей, а пожилые — пожилых людей. Однако соответствие возрастов оказалось нелинейным. В первые годы жизни собаки стремительно «набирают» человеческий возраст, а затем процесс замедляется.
В результате ученые вывели формулу: человеческий возраст = 16 × ln(возраст собаки) + 31, где ln — натуральный логарифм.
Так, годовалый пес по биологическому возрасту сопоставим с 31-летним человеком, а четырехлетняя собака — примерно с 52-летним. При этом дальнейшее старение происходит гораздо медленнее, чем принято считать.
Исследователи также сравнили ключевые этапы развития. Например, прорезывание зубов у собак происходит примерно в семь недель, что соответствует девяти месяцам у человека. Средняя продолжительность жизни лабрадоров — около 12 лет — по эпигенетическим данным сопоставима с человеческими 70 годами.
Чтобы проверить универсальность метода, ученые применили «собачьи часы метилирования», состоящие из 439 участков ДНК, к данным о мышах из предыдущих исследований. Результаты подтвердили их работоспособность: даже по «собачьей шкале» было видно, что мыши на диете с ограничением калорий стареют медленнее.
Практическое значение работы выходит далеко за рамки любопытства владельцев домашних животных. Собаки все чаще используются в исследованиях старения и тестировании препаратов для продления жизни — например, в рамках Dog Aging Project, где изучается воздействие рапамицина. Новые эпигенетические часы позволяют отслеживать не просто болезни, а саму траекторию старения и потенциально переносить результаты на человека.
Авторы подчеркивают, что этот подход может изменить представления о возрасте, развитии и старении не только животных, но и людей. Тем более что в последние годы ученые уже научились создавать «детские» часы метилирования и даже получили первые данные о возможности обратного хода эпигенетического возраста у человека.
Ранее мы рассказывали о том, что ученые выяснили, как настроение людей искажает эмоции собак.