Ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Οσάκα στην Ιαπωνία δημιούργησε μια νέα τεχνική εκτίμησης της βιολογικής ηλικίας, με ανάλυση πέντε σταγόνων αίματος. Το σύστημα αξιοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να εξετάσει 22 στεροειδείς ορμόνες και υπολογίζει την ηλικία με μεγαλύτερη ακρίβεια, δίνοντας έμφαση στις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις και όχι στα μεμονωμένα επίπεδά τους.
Δημοσιευμένη στο «Science Advances», η μελέτη αναδεικνύει τη σύνδεση των επιπέδων κορτιζόλης με τη γήρανση και επισημαίνει πόσο σημαντική είναι η διαχείριση του στρες για τη διατήρηση της υγείας. Η προσέγγιση θα μπορούσε να συμβάλει στην έγκαιρη διάγνωση ασθενειών και στην ανάπτυξη εξατομικευμένων προγραμμάτων υγειονομικής φροντίδας.
Ίσως όλοι γνωρίζουμε κάποιον που μοιάζει να μην τον αγγίζει ο χρόνος: ανθρώπους που δείχνουν σχεδόν αγέραστοι και πολύ νεότεροι από τους συνομηλίκους τους. Τι μπορεί να κρύβεται πίσω από αυτό;
Με οδηγό τις οδούς του ορμονικού μεταβολισμού
Μια μέθοδο για τη μέτρηση της απόκλισης ανάμεσα στη χρονολογική ηλικία —που ορίζεται από το έτος γέννησης— και στη βιολογική εντόπισαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Οσάκα στην Ιαπωνία. Ενσωμάτωσαν τις μεταβολικές οδούς των στεροειδών ορμονών σε μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης (AI), δημιουργώντας ένα σύστημα που εκτιμά τη βιολογική ηλικία κάθε ατόμου.
Εξέταση 22 στεροειδών ορμονών
Χρειάζονται μόλις πέντε σταγόνες αίματος για τη νέα μέθοδο, η οποία αξιολογεί 22 βασικά στεροειδή και τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν, ώστε να αποδώσει μια ακριβή εικόνα της υγείας. Η μελέτη που περιγράφει την καινοτομία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Science Advances». Τα ευρήματα ενδέχεται να διευκολύνουν την πρώιμη διάγνωση παθήσεων που σχετίζονται με τη γήρανση και την έγκαιρη, εξατομικευμένη θεραπευτική παρέμβαση.
Η γήρανση δεν αποτυπώνεται απλώς από τα… κεράκια της τούρτας. Τη διαμορφώνουν συνδυαστικά η γενετική, οι συνήθειες ζωής και το περιβάλλον.
Στην εκτίμηση της βιολογικής ηλικίας, οι συμβατικές προσεγγίσεις εξετάζουν βιοδείκτες, όπως η μεθυλίωση του DNA και οι συγκεντρώσεις πρωτεϊνών. Δεν λαμβάνουν, όμως, υπόψη τα πολύπλοκα και ευαίσθητα ορμονικά δίκτυα που ελέγχουν την εσωτερική ισορροπία του οργανισμού. «Το σώμα μας βασίζεται στις ορμόνες ώστε να διατηρήσει ομοιόσταση. Οπότε σκεφτήκαμε γιατί να μην χρησιμοποιήσουμε στη μέθοδό μας τις ορμόνες ως δείκτες- ‘‘κλειδιά’’ της γήρανσης;» δήλωσε η δρ Κιουγί Γουάνγκ, μία από τις βασικές συγγραφείς της μελέτης.
Αφετηρία της έρευνας αποτέλεσαν οι στεροειδείς ορμόνες, λόγω της καθοριστικής συμμετοχής τους στον μεταβολισμό, στην ανοσολογική λειτουργία και στην αντίδραση του οργανισμού στο στρες.
Εξατομικευμένη και ακριβέστερη εκτίμηση με τη βοήθεια AI
Ένα βαθύ νευρωνικό δίκτυο (DNN) δημιούργησαν οι ερευνητές, ενσωματώνοντας σε αυτό τις μεταβολικές οδούς των στεροειδών. Πρόκειται για το πρώτο μοντέλο AI που εξετάζει πώς αλληλεπιδρούν διαφορετικά στεροειδή. Αντί να καταγράφει τα απόλυτα επίπεδά τους, τα οποία μπορεί να παρουσιάζουν μεγάλες διαφορές από άνθρωπο σε άνθρωπο, υπολογίζει τις αναλογίες τους, προσφέροντας πιο εξατομικευμένη και ακριβή εκτίμηση της βιολογικής ηλικίας.
Η εκπαίδευση του μοντέλου έγινε με δείγματα αίματος από εκατοντάδες ανθρώπους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απόκλιση στη βιολογική ηλικία τείνει να μεγαλώνει όσο προχωρά η ηλικία.
Η κορτιζόλη ως βασικός δείκτης
Μεταξύ των σημαντικότερων αποτελεσμάτων ήταν όσα αφορούσαν την κορτιζόλη, τη στεροειδή ορμόνη που συνδέεται με το στρες. Σύμφωνα με τους ερευνητές, όταν η κορτιζόλη διπλασιαζόταν, η βιολογική ηλικία αυξανόταν περίπου κατά 1,5 φορά.
Το εύρημα δείχνει ότι το χρόνιο στρες ενδέχεται να επιταχύνει τη γήρανση σε βιοχημικό επίπεδο και τονίζει τη σημασία της διαχείρισής του για τη διατήρηση της υγείας μακροπρόθεσμα. «Συνηθίζουμε να μιλάμε για το στρες με γενικούς όρους, ωστόσο τα ευρήματά μας παρέχουν αποδείξεις σχετικά με το ότι το στρες έχει μετρήσιμη επίδραση στη βιολογική γήρανση» ανέφερε ο καθηγητής Τοσιφούμι Τακάο, συγγραφέας της μελέτης και ειδικός στην αναλυτική χημεία και τη φασματομετρία μάζας.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το νέο μοντέλο AI για τη βιολογική ηλικία θα μπορούσε να υποστηρίξει την πιο εξατομικευμένη παρακολούθηση της υγείας. Στις μελλοντικές χρήσεις της μεθόδου περιλαμβάνονται η έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών και η κατάρτιση προγραμμάτων σωματικής και ψυχικής υγείας προσαρμοσμένων στις ανάγκες κάθε ατόμου.
Τα επόμενα στάδια της έρευνας
Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι, παρά τη σημαντική πρόοδο που αντιπροσωπεύει η μελέτη, η βιολογική γήρανση επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες πέρα από τις ορμόνες και αποτελεί σύνθετη διαδικασία. «Αυτή η μελέτη είναι μόνο η αρχή», δήλωσε ο δρ Ζι Γουανγκ, ένας από τους βασικούς συγγραφείς, προσθέτοντας: «επεκτείνοντας τη βάση δεδομένων μας και ενσωματώνοντας επιπρόσθετους βιολογικούς δείκτες ελπίζουμε να τελειοποιήσουμε το μοντέλο μας και να ξεκλειδώσουμε περισσότερα μυστικά σχετικά με τους μηχανισμούς της γήρανσης».
Σημαντικό βήμα η εκτίμηση του ρυθμού της γήρανσης
Καθώς συνεχίζεται η πρόοδος στην τεχνητή νοημοσύνη και τη βιοϊατρική έρευνα, η ακριβής μέτρηση της βιολογικής γήρανσης, ακόμη και η πιθανή επιβράδυνσή της, μοιάζει πλέον πιο εφικτή. Στο μεταξύ, η δυνατότητα υπολογισμού της «ταχύτητας» της γήρανσης με μια απλή εξέταση αίματος θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντική εξέλιξη για την προληπτική ιατρική.
*Της Θεοδώρας Ν. Τσώλη
Σύνοψη
- Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οσάκα δημιούργησαν μέθοδο υπολογισμού της βιολογικής ηλικίας από την ανάλυση πέντε σταγόνων αίματος.
- Εξετάζοντας τις αλληλεπιδράσεις 22 στεροειδών ορμονών, η μέθοδος εκτιμά τη βιολογική ηλικία με μεγαλύτερη ακρίβεια από τις συμβατικές προσεγγίσεις.
- Η κορτιζόλη, η οποία σχετίζεται με το στρες, φάνηκε να έχει σημαντική επίδραση στη βιολογική ηλικία: όταν τα επίπεδά της διπλασιάζονταν, η ηλικία αυξανόταν κατά 1,5 φορές.
- Η μέθοδος θα μπορούσε να συμβάλει στην έγκαιρη διάγνωση ασθενειών και στον σχεδιασμό εξατομικευμένων προγραμμάτων υγειονομικής φροντίδας.
- Οι ερευνητές τονίζουν πως η γήρανση είναι μια σύνθετη διαδικασία με πολλούς παράγοντες και επιδιώκουν να ενισχύσουν το μοντέλο τους προσθέτοντας περισσότερους βιολογικούς δείκτες.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/ai-5-stagones-aima-apokalyptoyn-tin-pragmatiki-ilikia-mas/6534
