Избрани статии и новини от редакцията на Forbes България
Учени разработиха метод, който използва изкуствен интелект, за да оцени биологичната възраст на отделни органи и в перспектива да прави това само чрез кръвна проба. Технологията може да отвори път към по-ранно откриване на проблеми в конкретни органи, но засега остава на изследователски етап, показва проучване, публикувано в Nature Medicine.
КЛЮЧОВИ ФАКТИ
- Екип от CeMM Research Center for Molecular Medicine към Австрийската академия на науките и Ludwig Boltzmann Institute for Network Medicine към Виенския университет анализира 25 712 микроскопични изображения на 40 вида тъкани от 29 органа, получени от 983 души.
- С помощта на модели за дълбоко обучение учените търсят структурни промени, които настъпват с възрастта – включително атрофия, увреждания и изменения в архитектурата на тъканите.
- Така са създадени т.нар. „тъканни часовници“, които оценяват биологичната възраст на дадена тъкан независимо от календарната възраст на човека. Средната грешка на прогнозата е 4.9 години.
- След това изследователите свързват установената чрез изображенията биологична възраст с данни за генната активност в кръвта на същите хора. Това им позволява да разработят модели, които могат да оценяват специфични за отделните органи признаци на стареене само въз основа на кръвна проба.
- Резултатите показват и нещо важно – човешките органи не остаряват с еднаква скорост. Белите дробове, бъбреците, панкреасът и надбъбречните жлези например показват признаци на ускорено стареене още между 20- и 40-годишна възраст, докато при други органи процесът следва различна траектория.
ГОЛЯМО ЧИСЛО
480 млн. Толкова отделни фрагмента от изображения са обработени от AI моделите при анализа на над 25 хил. хистологични изображения.
ВАЖЕН ЦИТАТ
„Нашите тъкани носят забележително подробен запис на процеса на стареене. Като комбинираме хистологични изображения с изкуствен интелект, можем да откриваме модели на биологично стареене, които са невидими за човешкото око“, казва Андре Рендейро, ръководител на изследването в CeMM.
КЛЮЧОВА ИСТОРИЯ
Календарната възраст очевидно не разказва цялата история за състоянието на човешкото тяло. Двама души на една и съща възраст могат да имат съществено различно състояние на сърцето, бъбреците, мозъка или панкреаса, а новото изследване показва, че разликите могат да бъдат измерими на ниво отделен орган.
Досегашните „часовници на стареенето“ се базират основно върху молекулярни показатели като промени в ДНК метилирането или генната експресия. Новият подход тръгва в обратна посока – първо AI се учи да разпознава как самата структура на тъканта се променя с годините, а след това учените търсят същия „подпис“ в кръвта.
Разликите не са само теоретични. Ускореното стареене на определени тъкани е свързано със заболявания на съответните органи. При диабет например се наблюдава отчетлив сигнал в панкреаса, докато бъбречната недостатъчност е свързана с ускорено стареене в няколко различни тъкани.
Кръвните модели са успели да идентифицират специфични модели на стареене и при заболявания като Алцхаймер, болест на Крон, муковисцидоза, васкулит, диабет и инсулт. При Алцхаймер най-силният сигнал е открит в мозъка, докато при болестта на Крон ускореното стареене обхваща стомашно-чревния тракт.
Това обаче не означава, че вече съществува клиничен кръвен тест, който може да предскаже тези заболявания. Проучването показва връзка между биологичната възраст на тъканите и заболяванията, но не доказва, че ускореното стареене е тяхна причина.
