«Андрогенные часы»: эпигенетический инструмент предсказывает продолжительность воздействия мужских гормонов
Исследователи из Университета Отаго — Ōtākou Whakaihu Waka создали первый в мире эпигенетический инструмент, который имеет значение для медицины, спорта и сельского хозяйства. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , исследователи обнаружили, что ДНК можно использовать для прогнозирования того, как долго животное подвергалось воздействию мужских гормонов, также известных как андрогены.
Для этого они разработали «Androgen Clock» — аналитическую платформу, которая исследует определенные области ДНК, которые со временем изменяются в присутствии андрогенов . Хотя исследователи пока не смогли создать часы для людей, они активно работают над этим и воодушевлены потенциальными приложениями.
Ведущий автор, доктор Виктория Сагрю, научный сотрудник кафедры анатомии, утверждает, что андрогены изменяют ДНК с течением времени предсказуемым «часовым» образом, и исследователи разработали метод, позволяющий легко это измерить.
«Мы превратили результаты в линейную модель, которая позволила с удивительной точностью оценить месяцы воздействия андрогенов как для мышей, так и для овец», — говорит доктор Сагрю.
«Важно, что когда мы удалили у мышей рецепторный белок, который связывается с андрогенами, андрогенные часы остановились. Более того, когда мы дали андроген самкам, часы снова начали тикать. Это доказывает, что часы зависят от андрогенов, а не от какого-то другого мужского фактора».
Высокий уровень гормона андрогена делает среднестатистического мужчину сильнее и быстрее (и волосатее), чем среднестатистическая женщина. Однако до сих пор не было способа измерить долгосрочное воздействие мужских гормонов.
Доцент Тим Хор, руководитель исследовательской группы на кафедре анатомии, говорит, что существует множество потенциальных применений андрогенных часов в медицине, спорте и сельском хозяйстве, включая тестирование мяса, как это было сделано в исследовании.
Исследователи использовали его для проверки мяса на наличие испорченных продуктов, сравнивая баранину, купленную у мясника, со старыми баранами с фермы.
«Как и ожидалось, мы показали, что мясо старых баранов имело андрогенные часы, которые были значительно опережены по сравнению с ягненком. Это можно было сразу же использовать для проверки — мясо старых нетронутых овец и свиней, скорее всего, будет жестким и с неприятным привкусом, — но это не всегда заметно на витрине.
«Точно так же это может доказать, что мясо выращивалось с добавлением гормонов или без них, что особенно важно для потребителей говядины», — говорит доцент Хор.
В настоящее время ведется работа над созданием андрогенных часов для людей.
«Один из проведенных нами экспериментов заключался в лечении самок мышей синтетическим андрогеном, похожим на тот, который используют мошенники, употребляющие наркотики в элитном спорте», — добавляет доцент Хор.
«Он оказал поразительное воздействие на ДНК и ускорил андрогенные часы намного больше, чем мы могли бы увидеть даже у самца мыши того же возраста. Если мы сможем создать андрогенные часы для людей, их можно будет использовать для обнаружения злоупотребления синтетическими андрогенами в элитном спорте — в отличие от большинства других тестов, они будут основываться на влиянии андрогена на ДНК в течение длительных периодов времени, а не на одном мгновенном измерении самой молекулы.
«Этот же тест можно использовать в медицине для диагностики гормональных нарушений, таких как гиперандрогения».
В основе исследования андрогенных часов лежит быстрое развитие инструментов для изучения старения ДНК.
Команда Университета Отаго в сотрудничестве с исследователями из Австралии и США ранее разработала первый способ оценки старения овец с использованием ДНК.
Их работа была частью большого международного консорциума, который измерил ДНК и возраст более 200 видов млекопитающих, превратив их в математические модели, известные как «эпигенетические часы», которые могут предсказывать возраст любого млекопитающего, используя только ДНК.
«За последнее десятилетие огромное количество исследований было сосредоточено на эпигенетических часах, что уже дало нам много информации о старении и о том, как его можно замедлить или ускорить. Тем не менее, в настоящее время мы мало понимаем, как на самом деле работают сами эпигенетические часы», — говорит доцент Хор.
«Андрогенные часы — это первый эпигенетический оценщик возраста, который можно включать и выключать, модулируя одно химическое вещество, и он делает это без кардинального изменения клеточной идентичности. Дальнейшие эксперименты с андрогенными часами помогут нам узнать гораздо больше о механизме старения ДНК и причинах этого».