Mit mérnek az öregedés órái?
Legyen szó a legújabb okosórákról vagy laborvizsgálatokról, az úgynevezett „biológiai öregedést mérő órák” a szervezet aktuális állapotát próbálják feltérképezni. Ezek a mesterséges intelligencia alapú eszközök, más néven „omikai órák”, a tudomány jelenlegi állása szerint még messze nem teljesen kiforrottak, de néhány év alatt több tucat módszert dolgoztak ki a kutatók.
Ezek az órák a szervezetben zajló többféle folyamatot monitoroznak: vannak, amelyek a fehérjemintázatból, az immunrendszer működéséből vagy épp az epigenetikai változások – például DNS-metiláció – alapján adnak képet a biológiai korról.
Így működnek a MI-alapú öregedés órák
A biológiai öregedés órái mesterséges intelligenciát, vagyis gépi tanuláson alapuló modelleket és regressziós elemzést használnak: hatalmas mennyiségű mintából, biomarkerekből keresnek összefüggéseket, és ezek alapján számolják ki, mennyire tér el valaki öregedése az átlagtól.
Fontos, hogy a biomarkerek nem csupán vérből vagy szövetekből származhatnak, hanem bármilyen mérhető anyagból, amely információt ad a szervezet állapotáról – például a gyulladást jelző fehérjék vagy a fehérvérsejtszám alapján. Ezekhez társítják az emberek tényleges kronológiai életkorát, majd a mesterséges intelligencia elemzi, milyen minták utalnak gyorsabb vagy lassabb öregedésre. Így a modell akkor is tud jóslatot adni az egészségi állapotól, ha konkrét kórtörténetet nem ismer.
Az epigenetikus órák generációi
Az első öregedés órák epigenetikai elven működtek, főként a DNS-metilációt vizsgálták. A metilcsoportok hatással vannak arra, hogy egy gén aktív-e, és ezek a mintázatok idővel változnak. Ez alapján képesek megbecsülni, mennyire fiatal vagy öreg a szervezet a korához képest.
Az epigenetikai öregedés órák fejlődésének négy fő generációja van:
– Az első generáció csak a metilációs mintázatot vizsgálta, és kizárólag azt mérte, mennyire tér el valaki biológiai életkora a kronológiaitól.
– A második generáció már egészségügyi és halálozási adatokat – például máj-, vese-, anyagcsere- és immunfunkciókat – is beépített, így pontosabban előrejelezhető lett a daganat, szívbetegség vagy Alzheimer-kór (Alzheimer’s disease) kockázata.
– A harmadik generáció nemcsak a „távolságot”, hanem az öregedés sebességét is képes mérni.
– A negyedik generáció már közvetlenül olyan metilációs helyeket keres, amelyek konkrétan okozhatják az öregedést, és ún. „Mendel-féle randomizációval” próbálja elkülöníteni, hogy az adott változás ok vagy következmény.
Nem csak a DNS számít
Mindezek ellenére az epigenetika csak egy szelete az öregedésnek. Más órák fehérjeszinteket (proteomikai óra), anyagcseretermékeket (metabolomikai óra), vagy éppen aktív géneket (transzkriptomikai óra) elemeznek. A proteomikai órák például vérmintából vizsgálják, milyen fehérjék mutatnak eltérést, hiszen szinte minden betegség és sejtműködés összefügg a fehérjékkel. A metabolomikai órák a szervezet energiatermelésének melléktermékeit elemzik. Ezek az eljárások gyorsak, olcsók, így nagy népességcsoportokon is alkalmazhatók.
Egyes órák szerv- vagy sejtspecifikusak, mások az MRI-felvételekből az agy szerkezetét elemzik (mint a DunedinPACE-óra); léteznek úgynevezett „multiomikai” órák is, amelyek több különféle mérőt egyesítenek.
Mire jók valójában az öregedést mérő órák?
Fontos szempont, hogy az öregedés óráknak két dolgot kellene tudniuk: előre jelezni a betegségeket, illetve kimutatni, hogy egy-egy beavatkozás után a szervezet valóban fiatalabb lett-e. Így például, ha valaki ténylegesen lassabban öregszik egy terápia hatására, annak az órán is mérhetőnek kell lennie.
Egyelőre ezek a technológiák inkább kutatólaborokban hasznosak: például gyorsabban, évekig tartó megfigyelés nélkül is lehet követni, mennyit ér egy-egy anti-aging kezelés. Ugyanakkor még sok zavaró tényező és félreérthető következtetés van az adatokban, ezért klinikai alkalmazásukra még nem igazán alkalmasak. Ha ugyanis egy orvos kizárólag ezekre alapozná a kezelés kiválasztását, téves pozitív eredmények esetén indokolatlan beavatkozások történhetnek.
Következésképpen a jövőben olyan negyedik generációs, ok-okozati összefüggéseket elemző órák segíthetnek majd az orvosoknak, amelyek képesek konkrét szervek, sejtek, sőt akár egyszerre több biológiai funkció fiatalodását is mérni.
Ez a cikk tájékoztató jellegű, nem helyettesíti az orvosi tanácsadást.
