Мы привыкли считать возраст по паспорту, но биологические часы каждого органа тикают в своём ритме. Сердце, мозг, лёгкие или почки могут быть «старше» или «моложе» своего владельца. И недавнее исследование показывает: оценить разницу можно по одному образцу крови — без сложных и инвазивных процедур.
Учёные под руководством Андре Рендейра проанализировали 25 712 микроскопических снимков тканей, полученных от 983 умерших доноров. В выборку вошло 40 разновидностей тканей, относящихся к 29 органам. На основе этих данных обучили алгоритм искусственного интеллекта распознавать возрастные изменения в микроструктуре. Для каждого органа исследователи фактически создали собственные «биологические часы».
Модель сравнивала, насколько структура ткани соответствует хронологическому возрасту человека. Если, скажем, лёгкое 60-летнего по своим характеристикам напоминало ткань более пожилого человека, его биологический возраст считали выше ожидаемого. В среднем оценки модели расходились с реальным возрастом доноров примерно на пять лет. Среди ключевых признаков старения, которые учитывала система, — уменьшение объёма тканей, фиброз, сокращение числа мелких сосудов, накопление жира в скелетных мышцах и истончение нервных волокон.
Оказалось, что организм не стареет по единому сценарию. У одних людей признаки ускоренного старения фиксировались сразу в нескольких органах, а у других заметно опережал свой календарный возраст только какой-то один орган.
Затем авторы пошли дальше: они сопоставили данные анализа тканей с особенностями генной активности в образцах крови тех же доноров. Так появилась вторая модель, которая пытается оценить биологический возраст разных органов, используя только показатели крови. Наиболее точные результаты она показывала при оценке общего биологического возраста организма, состояния пищеварительной системы и селезёнки.
Метод проверили на данных здоровых людей и пациентов с восемью различными заболеваниями. В большинстве случаев модель выявляла самое выраженное увеличение биологического возраста именно у тех органов, которые связаны с соответствующим недугом. Например, у переживших инсульт наибольший разрыв между паспортным и предполагаемым биологическим возрастом обнаруживался у мозга. У пациентов с болезнью Крона повышенные показатели были зафиксированы у пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки. А в группе с болезнью Альцгеймера статистически значимое ускоренное старение наблюдалось только у мозга.
Важно понимать: это не означает, что ускоренное старение органа обязательно стало причиной болезни. Заболевание само могло привести к возрастным изменениям, либо оба процесса развивались параллельно.
До клинического применения нового подхода пока далеко. У исследования есть важные ограничения: большинство тканей были получены посмертно, а учёные не наблюдали за одними и теми же людьми в течение многих лет. Кроме того, метод в основном проверяли на тех, у кого диагноз уже был поставлен, и неизвестно, сможет ли он выявлять возрастные изменения или болезни до появления симптомов. Для внедрения в практику потребуются дополнительные длительные исследования, проверка на разных группах населения и необходимые разрешения.
Тем не менее работа, опубликованная в журнале Nature Medicine, убедительно демонстрирует: биологический возраст человека нельзя свести к одному числу. Сердце, мозг, лёгкие и другие органы могут стареть по-разному. И в будущем анализ крови, возможно, позволит получить более детальную картину этих процессов.
