Alpina Non-Fiction Publishing House publicerar boken moturs av vetenskapsjournalisten Polina Loseva. TASS publicerar ett utdrag om hur forskare letar efter tecken på åldrande i kroppen.
Förlag * Alpina facklitteratur *.
Samla dem alla
År 2001 dök det första "skörhetsindexet" upp, en av de enklaste åldrande markörerna. Forskarna testade ett stort urval människor för fem tecken på bräcklighet: oavsiktlig viktminskning, svag greppstyrka, långsam promenad, trötthet och att vara inaktiv. De som passar minst tre kriterier ansåg kriteriernas författare som bräckliga. De hade en högre risk för ohälsa, sjukhusvistelse och död. De som motsvarade endast en eller två egenskaper tilldelades en mellanliggande skörhetsstatus. Detta förstklassiga kriterium möjliggjorde ännu inte att bedöma den exakta risken för var och en av individerna, men med sin hjälp var det redan möjligt att mäta riskerna för befolkningen som helhet och dess enskilda grupper.
Kampanjvideo:
Senare, baserat på denna idé, växte en hel skog av ömtåliga index. Sedan dess har antalet funktioner blivit betydligt större och kan nå hundratals, men principen förblir densamma. Varje funktion är en parameter som:
a) är en hälsofeil (och inte en livsstil som rökning);
b) förekommer oftare med åldern;
c) förekommer minst 1% av befolkningen.
Summan av tecken bör täcka olika områden i kroppens arbete, det vill säga inte bara det fysiska tillståndet, utan också en persons psykiska och psykologiska hälsa. I själva verket mäter dessa index antalet brister / skador i människokroppen, varför de ibland kallas för defekta index. Var och en av dussintals eller hundratals drag poängsätts på en skala från 0 till 1, och ämnet får en ömtålig poäng som växer när kroppen åldras.
Skörhetsindexet är kvintessensen av den medicinska strategin för åldrande, som anser ålderdom som en uppsättning åldersrelaterade sjukdomar. Därför används sådana index ofta i medicinskt arbete, och de gör ett bra jobb med att förutsäga, till exempel, behovet av en äldre person för intensivvård. I sällsynta fall arbetar de också för ungdomar, eftersom varje defekt, varje åldersrelaterad sjukdom allvarligt försämrar deras överlevnad. Men med deras hjälp är det svårt att förutsäga något annat än risken för dödsfall, så för relativt friska människor är de till liten nytta. Dessutom berättar skörhetsindex ingenting om orsaken till åldrande och mäter bara konsekvenserna.
Ändå är själva principen - att inte använda en parameter utan summan av markörer - verkligen sann, eftersom den tar hänsyn till befolkningens heterogenitet. Och nu försöker forskare att bygga multivariata modeller för att uppskatta biologisk ålder.
Till exempel, i den amerikanska studien CALERIE, som ägnas åt kaloribegränsningar, spårar forskare 18 olika tecken: från mängden kolesterol och hemoglobin till slemhinnans hälsa. För var och en av dem byggde de en förändringskurva från 26 till 38 år och byggde en modell som förutsäger biologisk ålder baserad på summan av förändringar i alla parametrar, multiplicerat med vissa koefficienter. Försök att uppskatta den biologiska åldern för varje enskild deltagare har visat att befolkningen till och med unga människor är mycket heterogen. Enligt experterna kan den biologiska åldern hos försökspersonerna, som är 38 år enligt deras pass, vara från 30 till 50. I denna studie är det särskilt viktigt att forskare arbetar med unga friska människor, vars risk för död eller utveckling av sjukdomar är nästan omöjligt att uppskatta. Förmodligen,inom en snar framtid kommer en så komplex åldersmarkör att dyka upp. Den enda frågan är vilka specifika parametrar som kommer att inkluderas i den.
Han betraktar oss
Vad betyder 5, 10 eller till och med 100 parametrar jämfört med komplexiteten i organisationen av människokroppen? För att inte oroa dig för att välja de mest exakta biomarkörerna använder ett antal forskare en grundläggande annan metod för att beräkna biologisk ålder - konstgjord intelligens. På senare tid har det funnits många verk där läkare lär neurala nätverk för att diagnostisera en mängd olika sjukdomar, så varför inte tillämpa dem på åldrande?
I USA görs detta av en grupp forskare under ledning av forskaren Alex Zhavoronkov. De utbildar konstgjord intelligens på en mängd olika åldrande tecken. Till exempel lärde de honom 2018 hur man mäter en persons ålder utifrån ett ansikte. Genom att känna igen ögat och den omgivande huden bestämde programmet åldern med en noggrannhet på två till fem år. Samtidigt visade sig det viktigaste inslaget vara rynkor i ögonhörnet: så snart de var stängda på fotografier, för det neurala nätverket, började de äldre se ut som små barn.
År 2019 tog Zhavoronkovs grupp blodprover. Parametrarna som de mätte liknar ett vanligt biokemiskt test: mängden olika blodceller, koncentrationen av proteiner, fetter, glukos och metabola produkter - urea, kreatinin (en metabolisk produkt i musklerna, som vanligtvis utsöndras av njurarna), bilirubin (avfallshemoglobin). Och återigen bestämde konstgjord intelligens åldern för individerna med en noggrannhet på sex år.
På vägen visade det sig att för olika kön och etniska grupper är det nödvändigt att ta hänsyn till en annan uppsättning markörer. Till exempel spelade natriumkoncentrationen en viktig roll vid beräkningen av sydkoreanernas ålder, men bero inte signifikant på östeuropeernas ålder. Och detta är en annan funktion som måste komma ihåg när vi har att göra med biologisk ålder: det är värt att kontrollera varje gång på grundval av vilket prov metoden för att bestämma den utvecklades. Det som gör den gamla kinesen gammal fungerar inte nödvändigtvis för indianerna.
Nästa i raden är mikrober. Trots att vi fortfarande inte är säkra på hur exakt olika representanter för tarmmikrofloran påverkar människors hälsa, har konstgjord intelligens redan räknat dem. Genom att jämföra det relativa antalet olika typer av bakterier i tarmarna hos människor har nervnätverket lärt sig bestämma ålder med en noggrannhet på cirka fyra år.
Det är intressant att förhållandet mellan vissa mikrober och bestämningen av ålder inte berodde på om de gynnade hälsan eller tvärtom skadliga. I denna mening verkar de "åldrande vänliga" bakterierna särskilt nyfikna. Dessa är förmodligen samma nyförvärvade tarmbor som vi talade om i kapitlet "Mikrober" och som behåller den nödvändiga mångfalden inom den åldrande organismen och upprätthåller inflammation på önskad nivå. Men en annan förklaring är också möjlig: dessa mikrober kan vara en återspegling inte så mycket av ålderdom som livsstilen för den generation som nu har kommit in i ålderdom: låg fysisk aktivitet, hög konsumtion av socker och bearbetade livsmedel. Och om detta är sant, måste forskare i framtiden anpassa metoden för att bestämma ålder, inte bara beroende på kön eller ras,men också från generationen och dess livsstil.
Konstgjord intelligensarbete kommer säkert att bredda synfältet och avslöja vad klassiska metoder missar. Samtidigt uppfyller inte alla parametrar som mäts kriterierna för biomarkörer. Därför visar sig ett neuralt nätverk som kan bestämma en persons ålder vara mycket användbart funktionellt, men väcker många frågor ur en biologisk synvinkel.
Vilka av parametrarna som AI tar hänsyn till är verkligen viktiga? Vilka är relaterade till orsakerna till åldrande och som bara återspeglar livsstil? Nu styrs konstgjord intelligens av en algoritm som är obegriplig för oss och producerar ostödda förutsägelser, som den grekiska spädaren. För att få anledning att tro hans förutsägelser, har vi ännu inte isolerat och testat de viktigaste markörerna som han förlitar sig på.
Konverteringssvårigheter
Listan över potentiella markörer av biologisk ålder slutar inte där. Avfall av DNA som cirkulerar i blodet, mängden sockerrester på extracellulära proteiner och till och med funktionerna hos hjärnan på MRI-skanningar föreslås som kandidater. En ny studie beräknade hjärnåldern med mängden syre som konsumeras per enhet glukos. Fördelningen av glukos utan deltagande av syre betraktades som ett "barnsligt" tecken, och full syreandning ansågs vara en "vuxen". Denna metod förutspådde ålder med en noggrannhet på bara 8,5 år, men kvinnors hjärna var i genomsnitt fyra år yngre än hos män. Det finns många sådana exempel och antalet biomarkörskandidater fortsätter att växa.
Problemet är att deras förutsägelser inte är bra med varandra. Och om markörerna fortfarande kan föras till en gemensam nämnare inom varje grupp - till exempel kan alla typer av epigenetiska klockor kalibreras lika - förblir skillnaderna mellan grupperna djupa. I olika studier uppför de sig annorlunda: i vissa studier förutspår Hannams (men inte kroatiska) klockor risken för minskade mentala förmågor och motoriska färdigheter, i annat arbete är endast kroatiska klockor förknippade med risken för hjärt-kärlsjukdomar och fetma. I den tredje studien är skörhetsindexet mycket mer exakt vid bestämning av biologisk ålder än metyleringstimmar, och i den fjärde kunde ingen av markörerna förutsäga någon av åldersmärken noggrant.
Kanske ligger poängen i den smala "specialiseringen" för de flesta biologiska markörer, som bara är vägledande inom "deras" område. Lipidkoncentrationer är nära förknippade med fetma, MR-hjärnan - med intelligens, telomerlängd - med regenerering och så vidare. Men om detta är så, kan vi bedöma riskerna för kroppen som helhet efter ett organ eller ett organsystem?
Strängt taget är vi inte säkra på att alla delar av människokroppen åldras i samma takt, och för att prata om detta måste vi ha en gemensam åldrande parameter för alla. Till exempel, epigenetiskt, är de flesta vävnader (även om inte alla) ungefär samma ålder, men antalet åldrande celler i dem är annorlunda.
I den meningen är det intressant att observera patienter som har genomgått en blodtransfusion eller organtransplantation - efter det finns celler i olika biologiska åldrar i deras kroppar. Mätningar visar att att vara i samma kropp inte utjämnar åldersskillnaden. Och om givaren var yngre än mottagaren, fortsätter hans celler att leva i sin egen tid och förbli yngre än de omgivande vävnaderna - åtminstone enligt den epigenetiska klockan.
På ett eller annat sätt finns det ännu inte ett enda mått för alla organ, precis som det inte finns någon enda biomarkör som är lämplig för alla experiment. Varje parameter som används löser sitt specifika problem; i vissa studier söker forskare specifikt markörer för olika områden i kroppens liv. Och detta har sin egen logik: ju mer specifik parameter vi mäter, desto bättre förstår vi hur den bildas och under vilken påverkan den kan förändras.
När vi försöker hitta en markör för hela organismen uppstår frågan omedelbart: vad mäter vi egentligen? Telomerer indikerar om celler är redo att delas, den epigenetiska klockan indikerar hur väl en cell reparerar sitt DNA eller hur väl gener hålls otvistade. Dessa två markörer sammanfaller nästan aldrig med varandra i förutsägelser. Kanske antyder detta att varje markör mäter tjockleken på sin egen åldrande pelare - och då är det meningslöst att försöka koppla dem ihop.
Detta är förmodligen problemet med biohackare, som försöker mäta många parametrar i kroppen och anpassa dem till "optimala" värden. Det finns otroligt många markörer, och var och en av dem individuellt kan inte betyda något (precis som varje enskild region med metylerat DNA praktiskt taget inte förknippas med biologisk ålder) eller ger resultat som inte sammanfaller med andra förutsägelser. Därför är det osannolikt att vi en dag kommer att kunna hitta en specifik parameter som kommer att besvara alla våra frågor.
Vi befinner oss i en återvändsgränd: det är omöjligt att hitta en markör, densamma för alla, och många mindre markörer är fortfarande dåligt konsekventa med varandra och ger inte biologiska förklaringar. Detta är samma problem som konfronterar kämpar mot åldrande: det verkar som om vi inte längre är avsett att öppna en magisk piller, och det är knappast möjligt att fixa allt i delar, som Aubrey de Gray antyder. Listan över ändringar som vi har sammanställt på sidorna i denna del lämnar inget hopp om en enkel reparation. I nästa del kommer vi att försöka hitta en mellangrund och prata om hur sökandet efter åldrande orsaker hjälper till att ta reda på vad som kan göras med det och vilket recept för "ungdomens elixir" verkar mest troligt idag.
