Genetyczny zegar śmierci. Nowy model przewiduje, kiedy umrzesz

👁 123 przeczytań

„Jak szybko starzeje się dana osoba i jakie jest ryzyko, że umrze w najbliższej przyszłości?” - to pytanie zadaje sobie każdy, kto choć raz zastanawiał się nad własną śmiertelnością. Do niedawna odpowiedź wydawała się zarezerwowana dla wróżek i filozofów. Dziś - jak dowodzą naukowcy na łamach Nature - może jej udzielić algorytm.

Geny mówią więcej, niż myślisz

Zespół pod kierownictwem A. Tyshkovskiy’ego opracował model komputerowy, który na podstawie wzorów ekspresji genów (czyli transkryptomu) potrafi oszacować wiek biologiczny i przewidzieć ryzyko zgonu. To nie kolejny zegar epigenetyczny - narzędzie oparte na metylacji DNA, które od lat budzi nadzieje gerontologów. Nowy model sięga głębiej: analizuje, które geny są w danym momencie włączone, a które wyciszone, i na tej podstawie wyciąga wnioski o tempie starzenia.

Co kluczowe - algorytm działa nie tylko u ludzi, ale także u myszy, szczurów i małp. Oznacza to, że odkryte sygnatury starzenia są uniwersalne dla ssaków. „To fundamentalne pytania w badaniach nad starzeniem się - mają implikacje dla odkrywania leków, badań klinicznych i medycyny precyzyjnej” - czytamy w komentarzu redakcyjnym towarzyszącym publikacji w Nature.

Jak działa genetyczny zegar śmierci?

Model Tyshkovskiy’ego nie patrzy na pojedyncze geny, ale na całe sieci powiązań między nimi. Wykorzystuje uczenie maszynowe do wykrycia wzorców powtarzających się w różnych tkankach i gatunkach. Dzięki temu potrafi odróżnić organizm młody od starego - i co ważniejsze - wskazać, który osobnik, nawet w grupie rówieśników, jest biologicznie starszy i bardziej narażony na śmierć.

Naukowcy przetestowali model na ogromnych zbiorach danych transkryptomicznych. Wyniki? Trafność przewidywań okazała się zaskakująco wysoka. „Zdolność do szacowania wieku, ryzyka śmiertelności i długości życia u organizmów modelowych, takich jak gryzonie, jest ważna, ponieważ może przyspieszyć testowanie interwencji mających na celu wydłużenie zdrowia i życia” - podkreślają autorzy.

„Te fundamentalne pytania w badaniach nad starzeniem się mają implikacje dla odkrywania leków, badań klinicznych i medycyny precyzyjnej.” - komentarz redakcyjny Nature

Dlaczego to przełom?

Dotychczasowe zegary starzenia opierały się głównie na metylacji DNA - chemicznych znacznikach zmieniających się z wiekiem. Nowe narzędzie sięga do samego centrum dowodzenia komórki: do ekspresji genów. To tak, jakbyśmy zamiast czytać notatki na marginesie książki, wreszcie zajrzeli do jej treści.

Co więcej, model może pomóc w testowaniu leków przedłużających życie. Dziś, by sprawdzić, czy dana substancja działa, trzeba czekać latami, aż myszy się zestarzeją i umrą. Z nowym algorytmem wystarczy kilka tygodni, by ocenić, czy interwencja spowalnia starzenie na poziomie molekularnym. To skraca czas badań z dekad do miesięcy.

Badanie wpisuje się w szerszy nurt tzw. medycyny długowieczności, która zamiast leczyć choroby po fakcie, stara się opóźnić samo starzenie. „Model może być używany do szacowania wieku, ryzyka śmiertelności i długości życia” - przypominają autorzy, dodając, że narzędzie jest już dostępne dla innych naukowców.

Co dalej?

Zanim genetyczny zegar śmierci trafi do gabinetu lekarskiego, potrzeba jeszcze wielu walidacji. Model sprawdzono na danych od ludzi, ale w praktyce klinicznej potrzebne będą prospektywne badania, które potwierdzą, że przewidywania przekładają się na rzeczywiste ryzyko zgonu. Niemniej - kierunek jest jasny. Starzenie się przestaje być tajemnicą, a staje się równaniem, które można rozwiązać.

Być może wkrótce nie będziemy pytać „ile mam lat?”, ale „jak szybko się starzeję?”. Odpowiedź - jak dowodzi zespół Tyshkovskiy’ego - zapisana jest w naszych genach. Wystarczy umieć ją odczytać.

// czytaj dalejOlmo Hybrid kontra transformer: które tokeny model przewiduje lepiejNewsyGemini dla studentów za darmo na rok. Co dostajesz, do kiedy i o czym trzeba pamiętać za dwanaście miesięcyArtykułyGLM 5.3: policzyłem, ile ten tani model naprawdę kosztuje. Trzy liczby z karty modelu się nie zgadzająArtykuły