Leidykla „Alpina“ne grožinės literatūros leidyba išleido mokslinės žurnalistės Polinos Loseva knygą prieš laikrodžio rodyklę. „TASS“skelbia ištrauką, kaip mokslininkai ieško senėjimo požymių organizme.
Leidykla * „Alpina“negrožinė literatūra *.
Surinkite juos visus
2001 m. Pasirodė pirmasis „trapumo indeksas“, vienas iš paprasčiausių senėjimo rodiklių. Tyrėjai ištyrė didelę žmonių imtį, kad nustatytų penkis trapumo požymius: netyčinį svorio metimą, silpną sukibimo stiprumą, lėtą vaikščiojimą, nuovargio jausmą ir buvimą neaktyviu. Tie, kurie atitinka bent tris kriterijus, kriterijaus autoriai laikė trapiu. Jie turėjo didesnę blogos sveikatos, hospitalizacijos ir mirties riziką. Tiems, kurie atitiko tik vieną ar dvi savybes, buvo paskirta tarpinė trapumo būsena. Šis pirmasis tokio pobūdžio kriterijus dar neleido įvertinti tikslios rizikos kiekvienam tiriamajam, tačiau su jo pagalba jau buvo galima įvertinti riziką visai populiacijai ir atskiroms jo grupėms.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vėliau, remiantis šia idėja, išaugo visas miškas trapumo rodiklių. Nuo to laiko funkcijų skaičius tapo žymiai didesnis ir gali siekti šimtus, tačiau principas išlieka tas pats. Kiekviena funkcija yra parametras, kuris:
a) yra sveikatos trūkumas (o ne gyvenimo būdas, pavyzdžiui, rūkymas);
b) atsiranda dažniau su amžiumi;
c) pasireiškia mažiausiai 1% žmonių populiacijos.
Ženklų suma turėtų apimti skirtingas kūno darbo sritis, tai yra, ne tik fizinę, bet ir psichinę bei psichologinę žmogaus būklę. Tiesą sakant, šie rodikliai matuoja žmogaus kūno trūkumų / sužalojimų skaičių, todėl jie kartais vadinami defektų indeksais. Kiekvienas iš dešimčių ar šimtų bruožų įvertinamas skalėje nuo 0 iki 1, o tiriamasis gauna trapumo balą, kuris auga senstant kūnui.
Trapumo indeksas yra esminė medicinos požiūrio į senėjimą esmė, kai senatvė laikoma su amžiumi susijusių ligų rinkiniu. Todėl tokie rodikliai dažnai naudojami medicininiame darbe ir jie gerai prognozuoja, pavyzdžiui, pagyvenusio žmogaus poreikį intensyviai priežiūrai. Retais atvejais jie veikia ir jaunus žmones, nes kiekvienas defektas ir kiekviena su amžiumi susijusi liga rimtai pablogina jų išgyvenamumą. Tačiau su jų pagalba sunku nuspėti nieko, išskyrus mirties riziką, todėl palyginti sveikiems žmonėms jie mažai naudingi. Be to, trapumo rodikliai mums nieko nesako apie senėjimo priežastį ir tik matuoja jo pasekmes.
Nepaisant to, pats principas - naudoti ne vieną parametrą, o žymenų sumą - tikrai yra teisingas, nes jame atsižvelgiama į gyventojų nevienalytiškumą. Ir dabar tyrėjai bando sukurti daugiapakopius modelius biologiniam amžiui įvertinti.
Pavyzdžiui, amerikiečių tyrime CALERIE, kuris skirtas kalorijų ribojimui, mokslininkai seka 18 skirtingų požymių: pradedant cholesterolio ir hemoglobino kiekiu ir baigiant gleivinių sveikata. Kiekvienam iš jų buvo sudaryta pokyčių kreivė nuo 26 iki 38 metų ir sukurtas modelis, kuris prognozuoja biologinį amžių, remiantis visų parametrų pokyčių suma, padauginta iš tam tikrų koeficientų. Bandymai įvertinti kiekvieno dalyvio biologinį amžių parodė, kad net ir jaunų žmonių populiacija yra labai nevienalytė. Anot eksperimentuotojų, tiriamųjų, kuriems pagal pasą yra 38 metai, biologinis amžius gali būti nuo 30 iki 50. Šiame tyrime ypač svarbu, kad mokslininkai dirbtų su jaunais sveikais žmonėmis, kurių mirties ar ligų vystymosi rizika beveik neįmanoma įvertinti. Tikriausiai,artimiausiu metu pasirodys toks sudėtingas amžiaus žymeklis. Tik klausimas, kokie konkretūs parametrai į jį bus įtraukti.
Jis mus laiko
Ką reiškia 5, 10 ar net 100 parametrų, palyginti su žmogaus kūno sudtingumu? Norėdami nesijaudinti pasirinkdami tiksliausius biomarkerius, nemažai mokslininkų biologinio amžiaus skaičiavimui naudoja iš esmės kitokį požiūrį - dirbtinį intelektą. Pastaruoju metu buvo daug darbų, kuriuose gydytojai moko nervinius tinklus diagnozuoti pačias įvairiausias ligas, tad kodėl gi netaikant jų senstant?
JAV tai daro tyrėjų grupė, vadovaujama mokslininko Alekso Zhavoronkovo. Jie treniruoja dirbtinį intelektą pagal įvairius senėjimo požymius. Pavyzdžiui, 2018 m. Jie išmokė, kaip iš veido nuotraukos įvertinti asmens amžių. Programa, atpažindama akis ir aplinkinę odą, nustatė amžių nuo dviejų iki penkerių metų tikslumo. Tuo pat metu reikšmingiausias bruožas pasirodė raukšlės akies kamputyje: kai tik jie buvo uždaryti nuotraukose, nervų tinklui pagyvenę žmonės pradėjo atrodyti kaip maži vaikai.
2019 metais Zhavoronkovo grupė ėmėsi kraujo tyrimų. Jų išmatuoti parametrai primena standartinį biocheminį testą: skirtingų kraujo ląstelių kiekis, baltymų, riebalų, gliukozės ir medžiagų apykaitos produktų koncentracija - karbamidas, kreatininas (raumenų metabolinis produktas, kurį paprastai išskiria inkstai), bilirubinas (hemoglobino atliekos). Ir vėl, dirbtinis intelektas nustatė tiriamųjų amžių šešerių metų tikslumu.
Pakeliui paaiškėjo, kad skirtingoms lytims ir etninėms grupėms būtina atsižvelgti į skirtingą žymeklių rinkinį. Pavyzdžiui, natrio koncentracija vaidino svarbų vaidmenį apskaičiuojant Pietų Korėjos amžių, tačiau ji mažai priklausė nuo rytų europiečių amžiaus. Ir tai yra dar viena savybė, į kurią reikia atsiminti, kai kalbame apie biologinį amžių: verta kiekvieną kartą tikrinti, remiantis kokiu pavyzdžiu buvo sukurtas jo nustatymo metodas. Tai, kas daro seną kiną, nebūtinai tinka indėnui.
Kitas eilėje yra mikrobai. Nepaisant to, kad mes vis dar nežinome, kaip tiksliai skirtingi žarnyno mikrofloros atstovai veikia žmogaus sveikatą, dirbtinis intelektas juos jau suskaičiavo. Palyginęs skirtingų tipų bakterijų santykinį skaičių žmonių žarnyne, nervų tinklas išmoko nustatyti amžių maždaug keturių metų tikslumu.
Įdomu tai, kad tam tikrų mikrobų santykis su amžiaus nustatymu nepriklausė nuo to, ar jie buvo naudingi sveikatai, ar, priešingai, kenksmingi. Šia prasme „senėjimui palankios“bakterijos atrodo ypač smalsios. Tai turbūt yra tie patys naujai įgyti žarnyno gyventojai, apie kuriuos kalbėjome skyriuje „Mikrobai“ir kurie išlaiko reikiamą įvairovę senstančio organizmo viduje ir palaiko norimą uždegimą. Bet galimas ir kitas paaiškinimas: šie mikrobai gali atspindėti ne tiek senatvę, kiek senosios kartos, kuri jau tapo senatve, gyvenimo būdą: mažą fizinį aktyvumą, didelį cukraus ir perdirbto maisto vartojimą. Ir jei tai tiesa, tada ateityje mokslininkai turės pakoreguoti amžiaus nustatymo metodą ne tik priklausomai nuo lyties ar rasės,bet ir iš kartos bei jos gyvenimo būdo.
Dirbtinio intelekto darbas tikrai praplės regėjimo lauką ir atskleis, ko trūksta klasikiniams metodams. Tuo pačiu metu ne visi išmatuoti parametrai atitinka biomarkerių kriterijus. Todėl neuroninis tinklas, galintis nustatyti asmens amžių, funkciškai yra labai naudingas, tačiau biologiniu požiūriu kelia daug klausimų.
Kurie iš parametrų, į kuriuos atsižvelgia AI, yra tikrai svarbūs? Kurios yra susijusios su senėjimo priežastimis, o kurios atspindi tik gyvenimo būdą? Dabar dirbtinis intelektas vadovaujasi algoritmu, kuris mums nesuprantamas ir sukuria nepalaikomas prognozes, kaip graikų diviner. Norėdami gauti pagrindą patikėti jo spėjimais, dar turime atskirti ir išbandyti pagrindinius žymenis, kuriais jis remiasi.
Konversijos sunkumai
Galimų biologinio amžiaus žymenų sąrašas nesibaigia. Kandidatais siūlomos kraujyje cirkuliuojančios DNR liekanos, cukraus likučių kiekis tarpląsteliniuose baltymuose ir net smegenų ypatybės atliekant MRT nuskaitymus. Vienas neseniai atliktas tyrimas apskaičiavo smegenų amžių pagal suvartoto deguonies kiekį gliukozės vienete. Gliukozės pasiskirstymas nedalyvaujant deguoniui buvo laikomas „vaikišku“ženklu, o visiškas deguonies kvėpavimas - „suaugusiu“. Šis metodas numatė amžių tik 8,5 metų tikslumu, tačiau moterų smegenys buvo vidutiniškai ketveriais metais jaunesnės nei vyrų. Tokių pavyzdžių yra daug, o biomarkerių kandidatų skaičius ir toliau auga.
Problema ta, kad jų prognozės gerai nesutampa. Ir jei kiekvienoje grupėje žymekliai vis tiek gali būti perkelti į bendrą vardiklį - pavyzdžiui, visų tipų epigenetinius laikrodžius galima kalibruoti vienodai - tada skirtumai tarp grupių išlieka dideli. Skirtinguose tyrimuose jie elgiasi skirtingai: kai kur Hannamo (bet ne kroatų) laikrodžiai prognozuoja sumažėjusių protinių ir motorinių įgūdžių riziką, kituose darbuose tik Kroatijos laikrodžiai yra susiję su širdies ir kraujagyslių ligų bei nutukimo rizika. Trečiajame tyrime trapumo indeksas yra daug tikslesnis nustatant biologinį amžių nei metilinimo valandos, o ketvirtajame - nė vienas iš žymenų negalėjo pakankamai tiksliai numatyti nė vieno iš amžiaus ženklų.
Galbūt esmė yra siauroje daugelio biologinių žymenų „specializacijoje“, kurios nurodomos tik „jų“srityje. Lipidų koncentracija yra glaudžiai susijusi su nutukimu, smegenų MRT - su intelektu, telomerų ilgis - su atsinaujinimu ir pan. Bet jei taip yra, ar galime įvertinti riziką visam kūnui pagal vieno organo ar organų sistemos amžių?
Griežtai tariant, mes nesame tikri, kad visos žmogaus kūno dalys sensta vienodai, ir norint apie tai kalbėti, reikia turėti visiems bendrą senėjimo parametrą. Pavyzdžiui, epigenetiškai dauguma audinių (nors ir ne visi) yra maždaug tokio paties amžiaus, tačiau juose esančių senančių ląstelių skaičius yra skirtingas.
Šia prasme įdomu stebėti pacientus, kuriems atliktas kraujo perpylimas ar organų persodinimas - po to jų kūne randamos skirtingo biologinio amžiaus ląstelės. Matavimai rodo, kad buvimas tame pačiame kūne neišlygina amžiaus skirtumo. Ir jei donoras buvo jaunesnis nei recipientas, tada jo ląstelės ir toliau gyvena savo laiku, likdamos jaunesnės už aplinkinius audinius - bent jau pagal epigenetinį laikrodį.
Vienaip ar kitaip, vieno metodo visiems organams dar nėra, kaip ir nėra vieno biologinio žymens, tinkančio visiems eksperimentams. Kiekvienas naudojamas parametras išsprendžia jo specifinę problemą; kai kuriuose tyrimuose tyrėjai specialiai ieško atskirų žymeklių skirtingoms kūno gyvenimo sritims. Ir tai turi savo logiką: kuo konkretesnį parametrą mes išmatuojame, tuo geriau mes suprantame, kaip jis formuojamas ir pagal jo įtaką gali pasikeisti.
Kai bandome surasti vieną žymeklį visam organizmui, iškart kyla klausimas: ką tiksliai mes iš tikrųjų matuojame? Telomerai parodo, ar ląstelės yra pasirengusios dalytis, o epigenetinis laikrodis rodo, kaip gerai ląstelė atitaiko savo DNR arba kaip genai laikomi nesusukę. Šie du žymekliai prognozėse beveik niekada nesutampa. Galbūt tai rodo, kad kiekvienas žymeklis matuoja savo senėjimo kolonos storį - ir tada nėra prasmės bandyti jų susieti.
Tikriausiai tai yra biohakerių, kurie bando išmatuoti daugybę savo kūno parametrų ir pritaikyti juos prie „optimalių“verčių, problema. Žymeklių yra neįtikėtinai daug, ir kiekvienas iš jų gali nieko nereikšti (kaip ir kiekvienas atskiras metilintos DNR regionas praktiškai nėra susijęs su biologiniu amžiumi) arba duoti rezultatų, kurie nesutampa su kitomis prognozėmis. Todėl mažai tikėtina, kad vieną dieną pavyks rasti vieną konkretų parametrą, kuris atsakys į visus mūsų klausimus.
Mes atsidūrėme aklavietėje: neįmanoma rasti vieno žymeklio, visiems vienodo, o daugelis mažesnių žymeklių vis dar menkai atitinka vienas kitą ir nepateikia biologinių paaiškinimų. Tai ta pati problema, su kuria susiduria kovotojai su senėjimu: atrodo, kad mums nebėra lemta atidaryti vieną stebuklingą piliulę ir vargu ar įmanoma viską sutvarkyti dalimis, kaip siūlo Aubrey de Gray. Pakeitimų sąrašas, kurį sudarėme šios dalies puslapiuose, nepalieka vilčių, kad jį lengva ištaisyti. Kitoje dalyje bandysime rasti vidurį ir kalbėsime apie tai, kaip senėjimo priežasčių paieška padeda išsiaiškinti, ką su juo galima padaryti ir kuris „jaunystės eliksyro“receptas šiandien atrodo patikimiausias.