پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) : تاریخ تولد شما نشان میدهد چند سال است که زنده هستید، اما نمیتواند مشخص کند که آیا قلب، مغز یا کلیههای شما این سالها را به یک اندازه سالم پشت سر گذاشتهاند یا نه. دلیلش این است که اندامهای مختلف یک بدن میتوانند میزان متفاوتی از پیری بیولوژیکی را نشان دهند.
به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert ؛ مطالعه جدید که در مجله Nature Medicine منتشر شده، نشان میدهد که روند پیری، آثار متفاوتی در ساختار میکروسکوپی هر اندام بر جای میگذارد.
دانشمندان اکنون با استفاده از این نشانهها روشی را توسعه دادهاند که میتواند از طریق یک نمونه خون پیشبینی کند کدام اندامها از نظر بیولوژیکی پیرتر از حد انتظار به نظر میرسند.
البته این روش هنوز یک آزمایش خون معمولی نیست که بتوانید آن را در بیمارستان درخواست کنید. همچنین نمیتواند یک اندام را طی سالهای متمادی تحت نظر بگیرد تا مستقیماً مشخص کند با چه سرعتی در حال پیر شدن است. این روش در عوض تخمین میزند که آیا یک اندام، از نظر زیستی، نسبت به سن تقویمی فرد پیرتر یا جوانتر از حد انتظار به نظر میرسد.
تیمی به سرپرستی آندره رندایرو و با حضور ارنستو آبیلا، ایوا بولیان و ییمین ژنگ بهعنوان نویسندگان هماول، ۲۵ هزار و ۷۱۲ تصویر میکروسکوپی از بافتهای ۹۸۳ فرد فوتشده را بررسی کردند. این نمونهها ۴۰ نوع بافت از ۲۹ اندام را شامل میشدند.
دانشمندان با استفاده از نمونههای بافتی افرادی در سنین مختلف، یک مدل هوش مصنوعی را آموزش دادند. این سیستم بهمرور توانست تغییرات ظریف ساختاری مرتبط با افزایش سن را تشخیص دهد و نوعی «ساعت بافتی» برای هر اندام ایجاد کند.
برای مثال، اگر این ساعت تشخیص میداد بافت ریه یک فرد ۶۰ ساله از نظر ساختاری شبیه بافت ریه افراد مسنتر است، ریه او پیرتر از حد انتظار در نظر گرفته میشد.
بهطور میانگین، اختلاف بین سن تخمینی مدلها و سن واقعی افراد حدود پنج سال بود.
اما بخش جالبتر این بود که به نظر میرسید این تخمینها چیزی فراتر از صرفاً تاریخ تولد افراد را نشان میدهند.
بافتهایی که پیرتر از حد انتظار به نظر میرسیدند، معمولاً تغییرات ساختاری بیشتر و مشکلاتی را نشان میدادند که با افزایش سن مرتبط هستند. این تغییرات شامل کوچکشدن بافت، سفت و شبیه بافت اسکار شدن، از بین رفتن رگهای خونی بسیار ریز، تجمع چربی در عضلات اسکلتی و نازکشدن اعصاب بود.
بدن نیز از یک الگوی واحد برای پیری پیروی نمیکرد. در برخی افراد، نشانههای پیری پیشرفته در بسیاری از اندامها دیده میشد، اما در برخی دیگر، یک اندام خاص، مانند قلب، ریه یا معده، بهطور قابلتوجهی پیرتر از سایر بخشهای بدن به نظر میرسید.
با این حال، ارزیابی مستقیم سن بیولوژیکی یک اندام معمولاً به انجام روشی تهاجمی برای برداشتن نمونه بافت نیاز دارد.
برای حل این مشکل، پژوهشگران تخمینهای بهدستآمده از تصاویر بافتی را با الگوهای فعالیت ژنها در نمونههای خون همان افراد تطبیق دادند.
به زبان ساده، آنها به دنبال تغییراتی در فعالیت ژنها در خون بودند که با پیرتر به نظر رسیدن یک اندام نسبت به سن مورد انتظار آن ارتباط داشت.
آندره رندایرو، پژوهشگر ارشد در مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی CeMM و مؤسسه لودویگ بولتزمان برای پزشکی شبکهای در دانشگاه وین، به ScienceAlert گفت:
«نمونه خون مستقیماً از اندام تصویربرداری نمیکند؛ بلکه سن اندام را از طریق یک ارتباط آموختهشده تخمین میزند.»
سپس پژوهشگران مدل دومی را توسعه دادند که میتوانست تنها با استفاده از اطلاعات موجود در خون، تخمین بزند اندامهای مختلف از نظر زیستی چقدر پیر به نظر میرسند. این مدل برای پیری کلی بدن، دستگاه گوارش و طحال بهترین عملکرد را داشت.
آیا این روش میتواند بیماریها را هم تشخیص دهد؟
برای بررسی اینکه آیا این تخمینها واقعاً با بیماریهای خاص ارتباط دارند یا نه، پژوهشگران این روش را روی دادههای خونی افراد سالم و افراد مبتلا به هشت بیماری مختلف آزمایش کردند.
مدلها معمولاً برای اندامهایی که با بیماری موردنظر ارتباط داشتند، سن بیولوژیکی بالاتری تخمین میزدند.
برای مثال، در افرادی که دچار سکته مغزی شده بودند، مغز بیشترین افزایش در سن بیولوژیکی را نشان داد.
در افراد مبتلا به بیماری کرون، سن تخمینی مری، معده، روده کوچک و روده بزرگ بالاتر بود.
در گروه مبتلا به آلزایمر نیز مغز تنها اندامی بود که افزایش قابلتوجهی در سن بیولوژیکی نشان داد.
این یافتهها نشان میدهند که ممکن است خون سرنخهایی درباره اتفاقاتی که در عمق بدن رخ میدهد، در خود داشته باشد. اما پیرتر به نظر رسیدن یک اندام لزوماً به این معنا نیست که پیری سریعتر باعث ایجاد بیماری شده است. ممکن است خود بیماری باعث پیرتر شدن اندام شده باشد یا هر دو فرایند همزمان رخ داده باشند.
روشهای قبلی نیز تلاش کردهاند سن بیولوژیکی اندامها را با اندازهگیری پروتئینهای موجود در خون تخمین بزنند.
در یکی از این مطالعات، مشخص شد افرادی که مغزشان از نظر زیستی پیرتر به نظر میرسد، ممکن است با خطر بالاتری برای مرگ مواجه باشند.
با این حال، آزمایشهای تجاری موجود برای سن بیولوژیکی میتوانند نتایج بسیار متفاوتی از یکدیگر ارائه دهند.
این روش هنوز آماده استفاده پزشکی نیست
مطالعه جدید محدودیتهای مهمی دارد.
بیشتر نمونههای بافتی پس از مرگ افراد جمعآوری شده بودند و پژوهشگران افراد یکسان را طی سالهای مختلف زندگیشان دنبال نکردند. همچنین روش مبتنی بر خون عمدتاً روی افرادی ارزیابی شد که پیشتر به یک بیماری مبتلا شده بودند.
هنوز مشخص نیست که آیا این آزمایش میتواند بیماری را پیش از بروز علائم شناسایی کند یا خیر.
برای رسیدن این فناوری به مرحله استفاده بالینی، انجام مطالعات آیندهنگر، بررسی عملکرد آن در جمعیتهای مختلف و دریافت تأییدیههای قانونی ضروری است.
رندایرو میگوید رسیدن این فناوری به استفاده بالینی، «واقعبینانه چند سال و احتمالاً نزدیک به یک دهه» زمان خواهد برد.
پژوهشگران مرتبط با این مطالعه، از جمله آبیلا، ایوا بولیان، ییمین ژنگ و رندایرو، منافع مالی متعارض مرتبط با این پژوهش را اعلام کردهاند؛ از جمله یک اختراع ثبتشده که به این کار مربوط میشود.
در حال حاضر، این مطالعه نشان میدهد که کاهش مفهوم سن بیولوژیکی بدن به یک عدد واحد ممکن است بخش مهمی از واقعیت را نادیده بگیرد.
قلب، مغز و کلیههای شما در یک بدن قرار دارند، اما لزوماً با یک سرعت پیر نمیشوند.