Анализ крови покажет, какой орган стареет быстрее: ученые создали «биологические часы» организма

Почему органы стареют по-разному

Хронологический возраст не отражает скорость старения организма.

У двух людей одного возраста мозг, сердце, почки или печень могут находиться в совершенно разном биологическом состоянии.

По словам руководителя исследования профессора Tony Wyss-Coray, организм представляет собой совокупность независимых биологических часов, а не единую систему старения.

Именно различия между органами могут объяснять, почему у одного человека развивается болезнь Альцгеймера, а у другого — сердечная недостаточность или диабет.

Как работает новый тест

Авторы использовали современные платформы плазменной протеомики, позволяющие одновременно измерять почти 3000 белков крови.

Для каждого участника алгоритм:

• анализировал концентрации белков;
• определял, из какого органа преимущественно происходит каждый белок;
• сравнивал профиль человека с типичными показателями людей того же возраста;
• рассчитывал биологический возраст каждого органа отдельно.

Оценивались:

• мозг;
• сердце;
• легкие;
• артерии;
• печень;
• почки;
• поджелудочная железа;
• иммунная система;
• кишечник;
• жировая ткань;
• мышечная система.

Дополнительно во втором исследовании ученые построили модели уже более чем для 40 различных типов клеток организма, используя свыше 7000 белков плазмы крови.

Каждый третий человек уже имеет «старый» орган

Исследование показало интересную картину.

Примерно:

• у 35% людей не обнаружено выраженного ускоренного старения органов;
• около четверти имели один резко состарившийся орган;
• еще примерно четверть — сразу несколько органов с ускоренным старением.

То есть биологическое старение распределяется крайне неравномерно даже среди внешне здоровых людей.

Самым важным оказался возраст мозга

Наиболее сильную связь ученые обнаружили именно для мозга.

Если мозг относился к категории «экстремально старых»:

• риск болезни Альцгеймера увеличивался примерно в 3 раза по сравнению с людьми с обычным старением мозга;
• по сравнению с людьми с биологически молодым мозгом вероятность заболевания возрастала примерно в 12 раз;
• общий риск смерти за последующие 15 лет был выше на 182%.

Напротив, биологически молодой мозг снижал риск смерти примерно на 40%.

Авторы называют мозг главным регулятором долголетия организма.

Не только Альцгеймер

Биологический возраст органов оказался тесно связан и с другими заболеваниями.

Например:

• Сердце: повышенный риск сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий;
• Легкие: хроническая обструктивная болезнь легких;
• Печень: хронические заболевания печени;
• Почки: хроническая болезнь почек;
• Поджелудочная железа: сахарный диабет 2 типа.

При этом чаще всего старение конкретного органа предсказывало именно заболевание этого же органа.

Второе исследование пошло еще глубже

Через несколько дней после первой публикации группа представила еще одну работу в Nature Medicine.

Теперь ученые научились определять возраст уже отдельных клеток организма.

Было показано, что:

• люди с двумя копиями варианта APOE4 имеют биологически более старые астроциты — клетки, поддерживающие работу нейронов;
• если у носителей APOE4 астроциты остаются «молодыми», повышенный генетический риск болезни Альцгеймера практически исчезает;
• при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) старение скелетных мышечных клеток позволяло выявить людей с риском заболевания более чем в 12 раз выше и за несколько лет до клинического диагноза.

Может ли тест появиться в клиниках

Пока технология остается исследовательской.

Авторы планируют коммерциализацию разработки через компании Teal Omics и Vero Bioscience.

По их оценке, первые коммерческие версии анализа могут появиться уже через 2–3 года.

На начальном этапе тест, вероятно, будет сосредоточен на наиболее клинически значимых органах:

• мозге;
• сердце;
• иммунной системе.

Это позволит сделать исследование дешевле и повысить его диагностическую точность.

Что это означает для медицины

Сегодня большинство заболеваний диагностируют уже после появления симптомов, когда часть повреждений может быть необратимой.

Предлагаемый подход меняет саму философию диагностики.

Вместо поиска уже возникшей болезни врачи потенциально смогут оценивать скорость старения отдельных органов, выявлять наиболее уязвимые системы организма и начинать профилактические вмешательства задолго до развития клинических проявлений.

Авторы подчеркивают, что метод требует дальнейшей независимой проверки, особенно в более молодых и этнически разнообразных популяциях. Пока тест нельзя использовать для принятия клинических решений, однако результаты демонстрируют перспективность протеомных «часов» старения как нового класса биомаркеров персонализированной профилактической медицины.