Διεθνής ομάδα ερευνητών ανέπτυξε μια πρωτοποριακή εξέταση αίματος η οποία υπολογίζει τον ρυθμό βιολογικής γήρανσης ενός ατόμου, αναλύοντας περισσότερες από 200 πρωτεΐνες. Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, η εξέταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση του κινδύνου που διατρέχει ένα άτομο να αναπτύξει 18 σοβαρές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία και να πεθάνει πρόωρα από οποιαδήποτε αιτία.
Τα ευρήματα παρέχουν πληροφορίες για τις βιολογικές οδούς που οδηγούν στην εμφάνιση πολλαπλών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία και θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν σχετικές θεραπείες και να αξιολογήσουν την αποτελεσματικότητά τους.
«Θελήσαμε να αναπτύξουμε ένα πρωτεομικό ρολόι γήρανσης που θα μπορεί να βοηθήσει στην πρόβλεψη του κινδύνου εμφάνισης κοινών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία» δήλωσε ο Ώστιν Αρτζεντιέρι, ερευνητής στην ιατρική στη Μονάδα Αναλυτικής και Μεταφραστικής Γενετικής στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Medicine».
Η γήρανση μπορεί να εκτιμηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια χρησιμοποιώντας ομικά δεδομένα για την καταγραφή της βιολογικής λειτουργίας ενός ατόμου, σε σχέση με ένα αναμενόμενο επίπεδο λειτουργικότητας για μια δεδομένη χρονολογική ηλικία. Οι ομικές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για την ολιστική ανάλυση των μορίων που συνθέτουν τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών.
Ενώ τα πιο κοινά ρολόγια βιολογικής γήρανσης χρησιμοποιούν μεθυλίωση DNA, τα επίπεδα πρωτεΐνης μπορεί να παρέχουν μια πιο άμεση μηχανιστική και λειτουργική εικόνα της βιολογίας της γήρανσης. Επιπλέον, το πρωτεόμιο είναι ο πιο κοινός στόχος για την ανάπτυξη φαρμάκων. Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες ρολογιού πρωτεωμικής ηλικίας δεν έχουν επικυρωθεί ανεξάρτητα σε πληθυσμούς με διαφορετικό γενετικό και γεωγραφικό υπόβαθρο.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα ρολόι πρωτεωμικής ηλικίας με τη βοήθεια της μηχανικής μάθησης και το δοκίμασαν σε ένα μεγάλο δείγμα συμμετεχόντων από την βιοτράπεζα Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου. Το δείγμα περιλάμβανε 45.441 συμμετέχοντες ηλικίας 40 έως 70 ετών.
Η ομάδα επικύρωσε περαιτέρω αυτό το μοντέλο σε δύο άλλες βιοτράπεζες: την China Kadoorie Biobank (3.977 συμμετέχοντες ηλικίας 30-80 ετών)και την βιοτράπεζα FinnGen στη Φινλανδία (1.990 συμμετέχοντες ηλικίας 20-80 ετών). Πρόκειται για γεωγραφικά και γενετικά διακριτούς πληθυσμούς που έχουν διαφορετικές ηλικίες και προφίλ νοσηρότητας από αυτούς που περιλαμβάνονται στην Βιοτράπεζα του Ηνωμένου Βασιλείου. Η ομάδα εντόπισε 204 πρωτεΐνες που προβλέπουν με ακρίβεια τη χρονολογική ηλικία καθώς και ένα σύνολο 20 πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη γήρανση, με 91% ακρίβεια.
«Δείξαμε ότι το πρωτεομικό ρολόι ηλικίας πέτυχε παρόμοια ακρίβεια πρόβλεψης στους συμμετέχοντες από την Κίνα και τη Φινλανδία, σε σχέση με αυτούς της Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου. Διαπιστώσαμε ότι η πρωτεωμική γήρανση συσχετίστηκε με τη συχνότητα εμφάνισης 18 μεγάλων χρόνιων ασθενειών. Αυτές περιλάμβαναν παθήσεις του ήπατος, των νεφρών και των πνευμόνων, διαβήτη, Αλτσχάιμερ και καρκίνο, καθώς και αυξημένο κίνδυνο πολυνοσηρότητας και θνησιμότητας από κάθε αιτία» εξήγησε ο Αρτζεντιέρι.
Η πρωτεομική γήρανση συσχετίστηκε επίσης με μετρήσεις βιολογικής, σωματικής και γνωστικής λειτουργίας που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένου του μήκους των τελομερών και του δείκτη ευθραυστότητας.
«Παρέχουμε μερικές από τις πρώτες ενδείξεις ότι ένα πρωτεομικό ρολόι μπορεί να γενικευτεί και σε πληθυσμούς διαφορετικών γενετικών καταβολών, εύρους ηλικιών και προφίλ νοσηρότητας» δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας.
Στο εγγύς μέλλον, τα πρωτεομικά ρολόγια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως βιοδείκτες για την αποτελεσματικότητα των προληπτικών παρεμβάσεων που στοχεύουν τη γήρανση και την πολυνοσηρότητα, καθώς και για την επιτάχυνση της ανάπτυξης φαρμάκων και κλινικών δοκιμών μέσω του εντοπισμού ασθενών χαμηλού και υψηλού κινδύνου.
