Արհեստական բանականությունը կարող է որոշել առանձին օրգանների կենսաբանական տարիքը

Հետազոտողները ստեղծել են արհեստական բանականության համակարգեր, որոնք կարող են գնահատել մարդու առանձին օրգանների կենսաբանական տարիքը՝ ընթերցելով մանրադիտակային պատկերներ, որոնք անտեսանելի են անզեն աչքի համար: Սա առաջարկում է ծերացումը և հիվանդությունները հետևելու նոր ուղի, որը ապագայում կարող է պահանջել միայն սովորական արյան անալիզ:

Հյուսվածքների կառուցվածքը որպես ժամանակի արձանագրություն

Օգոստոսի 14-ին Nature Medicine-ում հրապարակված հետազոտությունը, որը ղեկավարել է CeMM Մոլեկուլային բժշկության հետազոտական կենտրոնի գլխավոր հետազոտող Անդրե Ռենդեյրոն, վերլուծել է 25,712 հյուսվածաբանական պատկերներ 983 անհատներից՝ 40 տեսակի հյուսվածքներից, որոնք վերցվել են Genotype-Tissue Expression Project-ից: Օգտագործելով խորը ուսուցման մոդելներ՝ մոտ 480 միլիոն պատկերային հատվածներ մշակելու համար, թիմը մշակել է օրգաններին հատուկ «հյուսվածքային ժամացույցներ», որոնք կանխատեսում են կենսաբանական տարիքը 4.9 տարի միջին սխալով:news-medical+2

Պարզվել է, որ տարիքը հյուսվածքների տեսքը ձևավորող ամենաուժեղ գործոնն է բոլոր 40 տեսակի հյուսվածքներում, թեև արհեստական բանականությանը երբեք հստակ չի ուսուցանվել դա փնտրել: Այս ժամացույցները գերազանցել են ծերացման գոյություն ունեցող ԴՆԹ-ի վրա հիմնված գնահատականները՝ հյուսվածքներին հատուկ ախտաբանությունը բացահայտելու հարցում և կապված են եղել տելոմերների կարճացման, հյուսվածքաբանական անոմալիաների և քրոնիկ հիվանդությունների ծանրաբեռնվածության հետ:bioengineer+1

Օրգանները ծերանում են տարբեր ժամանակացույցով

Բացահայտումները մարտահրավեր են նետում այն գաղափարին, որ ծերացումը միատեսակ է ընթանում: Թոքերը, երիկամները, ենթաստամոքսային գեղձը և մակերիկամները 20-ից 40 տարեկան հասակում ցույց են տվել կառուցվածքային արագացված փոփոխությունների նշաններ, մինչդեռ արգանդը ցույց է տվել արտահայտված տեղաշարժ դաշտանադադարի շրջանում: Երիկամային անբավարարությունը կապված է եղել մի քանի հյուսվածքներում ծերացման արագացված ազդանշանների հետ, իսկ շաքարախտը ցույց է տվել արտահայտված ազդեցություն ենթաստամոքսային գեղձի վրա:news-medical+1

«Աչքի է ընկնում այն, թե որքան տարբեր են ծերանում օրգանները և ինչպես է դա արտացոլվում հյուսվածքների կառուցվածքում», — ասել է համահեղինակ Էռնեստո Աբիլան: «Խորը ուսուցումը թույլ է տալիս մեզ կարդալ այս տարածական օրինաչափությունները՝ ծերացումը դիտարկելով որպես կառուցվածքային վերափոխում, այլ ոչ թե պարզապես մոլեկուլային շեղում»:news-medical

Արյան գեների արտահայտման պրոֆիլները հյուսվածքաբանորեն ստացված տարիքային բացերի հետ կապելով՝ հետազոտողները ստեղծել են կանխատեսիչներ, որոնք կարող են գնահատել օրգանների կենսաբանական տարիքը միայն արյան նմուշներից: Այս մոդելները հայտնաբերել են Ալցհեյմերի հիվանդության, Կրոնի հիվանդության, շաքարախտի և կաթվածի հետ կապված ծերացման օրինաչափություններ, ընդ որում Ալցհեյմերի հիվանդության ամենաուժեղ ազդանշանը կենտրոնացած է եղել ուղեղում:bioengineer+1

Լրացուցիչ աշխատանքը բացատրում է, թե ինչու են ծերացման ժամացույցները տարբերվում

npj Aging-ում հրապարակված մեկ այլ հետազոտության մեջ, USC Leonard Davis ծերաբանության դպրոցի հետազոտողները՝ Թ. Էմ Արփաուոնգի գլխավորությամբ, ուսումնասիրել են, թե ինչու են հինգ լայնորեն օգտագործվող էպիգենետիկ ժամացույցները՝ Horvath, Hannum, PhenoAge, GrimAge և DunedinPACE, տալիս կենսաբանական տարիքի տարբեր գնահատականներ: Վերլուծելով 3,227 մասնակիցների արյան նմուշները՝ նրանք պարզել են, որ յուրաքանչյուր ժամացույց հետևում է տարբեր կենսաբանական գործընթացների՝ նյութափոխանակությունից մինչև իմունային հսկողություն, առանց դրանց միջև գեների համընկնման:medicalxpress+1

Թիմը մշակել է գեների արտահայտման վրա հիմնված նոր միավորներ, որոնք կոչվում են Transcriptomic Aging Gene Scores, որոնք մի քանի դեպքերում ավելի ուժեղ են կանխատեսել առողջական արդյունքները, ներառյալ շաքարախտը, սրտի հիվանդությունները և մահացությունը, քան սկզբնական ժամացույցները:studyfinds+1

«Մենք պարզեցինք, որ տարբեր ժամացույցներ գրավում են ծերացման կենսաբանության տարբեր ասպեկտներ», — ասել է Արփաուոնգը: Երկու հետազոտությունները միասին ընդգծում են, որ կենսաբանական ծերացումը մեկ գործընթաց չէ, այլ օրգաններին հատուկ փոխակերպումների ցանց, որոնք գիտությունն այժմ սովորում է կարդալ:medicalxpress