Az „öregedő óra” az AI segítségével megjósolja az immun egészségét, a betegség kialakulását

digitális és analóg órák a falon

  • Egy új biológiai óra az immunrendszerrel kapcsolatos biomarkerekre támaszkodik a minták, a krónikus gyulladásos betegségek kockázatának és az immunrendszer jólétének azonosításához.
  • 1,001, 8–96 év közötti egyén vérmintáinak elemzésével a vizsgálat összefüggést állapított meg az öregedés gyulladásos órájával (iAge) a teljes betegséggel, a hosszú élettartammal és az immunromlással.
  • Az iAge multimorbiditást - több krónikus gyulladásos betegség felhalmozódását, hosszú élettartamot és immunoszcenciát - jósol, vagyis az immunrendszer életkorral összefüggő romlását és nem megfelelő működését.

A tudósok létrehoztak egy mesterséges intelligencia algoritmust, az úgynevezett „öregedés gyulladásos óráját (iAge)”, amely képes megjósolni az életkorral összefüggő gyulladásos betegségeket és felmérni az immunrendszer általános egészségi állapotát.

A szisztémás krónikus gyulladásnak számos összefüggése van az életkorral összefüggő sok betegséggel, beleértve a szívbetegségeket, a rákot és a neurodegeneratív betegségeket, például az Alzheimer-kórt. Ennek oka a gyulladásos folyamatokban részt vevő molekulák megnövekedett szintje, amelyek az életkor előrehaladtával felhalmozódnak, hosszú távú károsodást okozva a szervezetben.

Az iAge algoritmusa a vérben lévő több immunrendszeri biomarker mély vizsgálatából, valamint a krónikus gyulladásos válaszhoz kapcsolódó mutatók és minták azonosításából származik.

Az iAge-pontszám megadja az egyének életkorát az immunegészség és a gyulladásos szint alapján, összehasonlítva egy referenciaérték-készlettel és az életkorukhoz viszonyítva. A magasabb iAge pontszám megnövekedett betegséglehetőséget jelez, míg az alacsonyabb pontszám viszonylag egészséges immunrendszerre utal.

A kutatók a Nature Aging folyóirat nemrégiben megjelent cikkében ismertetik az eszköz előnyeit és működését. Nazish Sayed és Yingxiang Huang, a Stanford 1000 Immunomes Projekt munkatársa, a Stanford Egyetem Orvostudományi Karának Kaliforniájában, közösen vezette a tanulmányt.

Az Edifice Health, az órát kifejlesztő biotechnológiai vállalat kijelenti, hogy elkészítette a javasolt tevékenységek listáját is, beleértve az „étrend-kiegészítők, táplálékkiegészítők, gyógyászati ​​ételek, vényköteles gyógyszerek és életmód-módosítások speciális kombinációit” az egyén életkorának csökkentése és csökkentése érdekében. pontszám.

Referenciaértékek az iAge számára

Az iAge összehasonlítási pontjának létrehozásához a tudósok a Stanford 1000 Immunomes Project adatait használták fel, amely vérmintákat gyűjtött egy 9 éves longitudinális kohortból, amely 1,001, 8 és 96 év közötti alanyból állt.

A tanulmány megjegyzi, hogy az akut gyulladással ellentétben, amely gyakran fertőzés miatt következik be, és amelyre a tudósok specifikus, a reakcióhoz kapcsolódó molekulákat azonosítottak, a krónikus gyulladásnak nincs meghatározott biomarkereinek kötődése ehhez a válaszhoz.

Ezeknek a vérmintáknak a vizsgálatával, valamint az életkor, a nem, a testtömeg-index és más biológiai tényezők kiigazításával a tudósok mélyebb elemzést tudtak végezni az immunrendszerről, és azonosítani tudták a lehetséges biomarkereket.

Milyen biomarkereket jósol az iAge?

Nemlineáris összehasonlítási módszerrel az iAge pontszám korrelált a gyulladás több mutatójával, amelyet a jelenlegi immunrendszeri molekulák szintjeivel és a hozzájuk kapcsolódó útvonalakkal mértek.

multimorbiditásról

A multimorbiditás több krónikus gyulladásos betegség felhalmozódására utal.

A multimorbiditás és az iAge szoros összefüggést mutatott. A 60 évnél idősebb alanyok esetében az iAge növekedése összefüggésben volt a multimorbiditás növekedésével. A kutatók azt is megállapították, hogy bizonyos T-sejtek és B-sejtek, az immunválaszban szerepet játszó fehérvérsejtek összmennyisége hasonló összefüggést mutatott.

Hosszú élet

A 100 éves és annál idősebb résztvevők egy csoportja esetében a tudósok összehasonlították az életkorukat a tényleges életkorukkal. A 19 résztvevő közül 68% viszonylag alacsony iAge pontszámot mutatott, míg csak 31% volt a magas rangú csoportban. Összehasonlításképpen, az idősebb felnőttek kontroll csoportja az alanyok csupán 23% -ának volt alacsony az iAge pontszáma.

A 100 éves és annál idősebb résztvevők alacsonyabb iAge-értéket mutattak, lényegesen alacsonyabb arányban, ami arra utal, hogy „az iAge rendkívüli élettartammal jár”.

Immunoszenesencia

Az immunszenszcencia az immunrendszer életkorral járó romlását és nem megfelelő működését írja le.

A CXCL9 fehérje, amely kapcsolódik az immunoszenzenciához, a legnagyobb mértékben hozzájárult az iAge mintázatához. A CXCL9 egy kis fehérje, amely szabályozza a gyulladásos és immunválaszokat. A kiinduláskor ennek a fehérjének pozitív korrelációja volt az életkorral, és szintje 60 évesen jelentősen emelkedett.

A CXCL9 alapvető mechanizmusa az immunszenszcenciában az endothel sejtek megfelelő működésének károsodásával járhat. Ezek a sejtek az erek bélésében vannak, és normális funkciójuk a véráramlás szabályozása. A sérült endothel sejtek azonban elősegíthetik a gyulladásos folyamatokat.

E fehérje egerekben betöltött szerepének vizsgálata azt mutatta, hogy az idősebb egerek nagyobb mennyiségű CXCL9-vel károsították az endothel sejteket. Ezek a sérült sejtek ateroszklerózis kialakulásához vezettek. Más vizsgálatok azt is kimutatták, hogy ezek a sérült endothelsejtek a szívizom megvastagodásához vezettek - ezek a kórképek a szív- és érrendszeri betegségek elődei.

A tudósok azt javasolták, hogy amint a CXCL9 termelés az életkor előrehaladtával növekszik, az endothel sejtek károsodnak, növelve a szív- és érrendszeri betegségeket okozó gyulladásos jeleket.

Amikor azonban a kutatók gátolták a CXCL9-et egerekben, részben helyreállították az endothelsejtek megfelelő működését. Ez felveti a CXCL9-re célzott terápiák lehetőségét megelőző intézkedésként a sejtek öregedésének és betegségének késleltetésére.

Az iAge óra alkalmazása

Ez az AI technológia megnyitja a gyulladásos állapotok és az immunrendszer hanyatlásának korai diagnosztizálásának lehetőségét. Segíthet azonosítani a korai betegség kialakulásának kockázatát jelentő egyéneket, és megelőző intézkedésekhez vezethet az általános egészségi állapot javítása érdekében. Amint a szerzők írásukban megjegyzik:

"A mesterséges intelligencia-módszerek alkalmazásával az emberi vér mély immunellenőrzésére az öregedés gyulladásos óráját generáljuk, amely társdiagnosztikaként felhasználható az orvosok tájékoztatására a beteg gyulladásos terheiről és általános egészségi állapotáról, különösen azokról, akik krónikus betegségben szenvednek."

Az iAge generálása fontos immunrendszerrel kapcsolatos felismerésekhez járul hozzá az öregedő órák növekvő listájához, amelyek a biológiai folyamatok alapján jósolják az egészségi állapotokat.