Используя машинное обучение, биологи создали инструмент, который может помочь врачам улучшить продолжительность здоровой жизни людей.

Новый тип возрастных "часов" позволяет оценить возрастное хроническое воспаление и предсказать риск развития сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний. Часы измеряют "биологический возраст" по состоянию здоровья – он может оказаться выше или ниже хронологического возраста человека.

Часы "воспалительного старения" (iAge) описаны в статье американских ученых из Йельского и Стэнфордского университетов, опубликованной 12 июля в журнале Nature Aging. Это "часы" другого рода, чем те, о которых последние несколько лет широко писали СМИ. Журналисты рассказывали о часах на основе оценки ДНК человека по мере его старения.

"Биологические часы" iAge рассчитывают возраст по показателям возрастного хронического воспаления в организме. Разработавшие эти "часы" исследователи надеются, что раз воспаление поддается лечению, их инструмент может помочь врачам определить, как лечить такое воспаление, чтобы организм был максимально здоров для своего возраста.

"[Это исследование] является еще одним подтверждением того, что состояние иммунной системы критично не только для прогнозирования нездорового старения, но и как запускающий нездоровое старение механизм", – отметил Вишва Дип Диксит (Vishwa Deep Dixit), иммунобиолог Йельской школы медицины (он не принимал участия в работе).

"Часы" iAge основаны на идее, что с возрастом в организме человека возникает системное хроническое воспаление. Потому что с возрастом клетки повреждаются и выделяют молекулы, вызывающие воспаление. В конечном итоге это приводит к износу тканей и органов.

Люди со здоровой иммунной системой смогут до некоторой степени нейтрализовать это воспаление. Другие будут стареть быстрее.

Команда биологов и медиков для разработки iAge проанализировала образцы крови 1001 человека в возрасте 8 – 96 лет, участвовавших с 2009 по 2016 год в проекте "1000 иммунных клеток" Стэнфордской школы медицины. Это масштабное и длительное исследование признаков хронических системных заболеваний, которые меняются с возрастом.

Ученые использовали хронологический возраст участников и информацию о состоянии здоровья. Чтобы определить белковые маркеры в крови, которые наиболее четко сигнализируют о системном воспалении, они применили к данным о здоровье испытуемых алгоритм машинного обучения. Выяснилось, что наибольший вклад в старение вносит иммунный сигнальный белок CXCL9 из семейства цитокинов (хемокин). Он участвует в старении сердца, в нарушении его структуры и функций, а также в нарушении функции сосудов.

Назиш Сайед (Nazish Sayed) говорит, что CXCL9, являющийся ключевым компонентом iAge, придает новое значение пословице "вам ровно столько, сколько вашим артериям".

Согласно пресс-релизу, в 2017 году ученые оценили состояние около 30 участников проекта "1000 иммунных клеток" в возрасте 65 лет и старше. Кровь для анализа признаков воспаления у них брали в 2010 году. Исследователи измерили, с какой скоростью пожилые люди вставали со стула и проходили заданное расстояние. Их попросили ответить на вопросы анкеты о способности жить самостоятельно ("Можете гулять самостоятельно? ", "Вам нужна помощь, чтобы одеться? "). Воспалительный возраст, определенный по крови в 2010 году, оказался выше хронологического возраста и предсказал дряхлость участников эксперимента, которую зафиксировали ученые в 2017 году.

Затем исследователи получили образцы крови 29 долгожителей из итальянской Болоньи и сравнили их воспалительный возраст с воспалительным возрастом 18 участников эксперимента с календарным возрастом от 50 до 79 лет. У болонских долгожителей воспалительный возраст был в среднем на 40 лет меньше их календарного возраста. У 105-летнего мужчины воспалительный процесс равнялся 25 годам.

Новые "воспалительные часы" коллеги американских исследователей оценивают как перспективные.

Мария Миттельбрунн (María Mittelbrunn), молекулярный биолог из Автономного университета Мадрида, говорит, что оценка биологического возраста человека путем измерения изменений в его ДНК может быть сложной задачей. Проще измерить воспаление с помощью анализа крови, что сделало бы такой инструмент, как iAge, более практичным в клинических условиях.

Ранее мы сообщали, что мозг жителей Амазонии стареет медленнее, и что новый анализ крови определит время на биологических часах организма. А еще мы рассказывали, что исследователи открыли способ питания, продлевающий жизнь.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".