The Alpina Non-Fiction Publishing House menerbitkan buku Counterclockwise oleh wartawan ilmiah Polina Loseva. TASS menerbitkan petikan tentang bagaimana para saintis mencari tanda-tanda penuaan dalam badan.
Rumah penerbitan * Alpina bukan fiksyen *.
Kumpulkan semuanya
Pada tahun 2001, "indeks kerapuhan" pertama muncul, salah satu penanda penuaan termudah. Para penyelidik menguji sebilangan besar orang untuk lima tanda kerapuhan: penurunan berat badan yang tidak disengajakan, kekuatan pegangan yang lemah, berjalan perlahan, merasa letih, dan tidak aktif. Mereka yang memenuhi sekurang-kurangnya tiga kriteria, penulis kriteria dianggap rapuh. Mereka mempunyai risiko kesihatan yang lebih tinggi, kemasukan ke hospital dan kematian. Mereka yang sesuai dengan hanya satu atau dua ciri diberi status kerapuhan menengah. Kriteria pertama seumpamanya ini belum memungkinkan untuk menilai risiko yang tepat untuk setiap subjek, tetapi dengan pertolongannya sudah dapat mengukur risiko bagi populasi secara keseluruhan dan kumpulannya.
Video promosi:
Kemudian, berdasarkan idea ini, seluruh indeks kerapuhan tumbuh. Sejak itu, jumlah ciri menjadi jauh lebih besar dan dapat mencapai ratusan, tetapi prinsipnya tetap sama. Setiap ciri adalah parameter yang:
a) adalah kecacatan kesihatan (dan bukan harta gaya hidup, seperti merokok);
b) berlaku lebih kerap dengan usia;
c) berlaku sekurang-kurangnya 1% orang dalam populasi.
Jumlah tanda-tanda tersebut harus merangkumi pelbagai bidang kerja tubuh, iaitu bukan hanya keadaan fizikal, tetapi juga kesihatan mental dan psikologi seseorang. Sebenarnya, indeks ini mengukur jumlah kekurangan / kecederaan pada tubuh manusia, sebab itulah kadangkala disebut indeks kecacatan. Setiap puluhan atau ratusan sifat diberi skor pada skala 0 hingga 1, dan subjek menerima skor kerapuhan yang bertambah seiring bertambahnya usia.
Indeks kerapuhan adalah asas pendekatan perubatan untuk penuaan, yang menganggap usia tua sebagai satu set penyakit yang berkaitan dengan usia. Oleh itu, indeks seperti itu sering digunakan dalam pekerjaan perubatan, dan mereka pandai meramalkan, misalnya, keperluan orang tua untuk rawatan intensif. Dalam kes-kes yang jarang berlaku, mereka bekerja untuk orang muda juga, kerana setiap kecacatan, setiap penyakit yang berkaitan dengan usia secara serius mengganggu kadar kelangsungan hidup mereka. Namun, dengan pertolongan mereka, sukar untuk meramalkan apa-apa selain risiko kematian, jadi bagi orang yang agak sihat mereka kurang berguna. Selain itu, indeks kerapuhan tidak memberitahu kita mengenai penyebab penuaan dan hanya mengukur akibatnya.
Walaupun begitu, prinsip itu sendiri - untuk tidak menggunakan satu parameter, tetapi jumlah penanda - tentu saja benar, kerana mengambil kira heterogenitas penduduk. Dan sekarang penyelidik berusaha membina model multivariat untuk menganggarkan usia biologi.
Sebagai contoh, dalam kajian Amerika CALERIE, yang dikhaskan untuk pembatasan kalori, saintis mengesan 18 tanda yang berbeza: dari jumlah kolesterol dan hemoglobin hingga kesihatan membran mukus. Untuk masing-masing, mereka membina kurva perubahan dari 26 hingga 38 tahun dan membina model yang meramalkan usia biologi berdasarkan jumlah perubahan dalam semua parameter, didarabkan dengan pekali tertentu. Percubaan untuk menganggarkan usia biologi setiap peserta menunjukkan bahawa populasi orang muda bahkan sangat heterogen. Menurut para eksperimen, usia biologi subjek, yang berusia 38 tahun mengikut pasport mereka, boleh dari 30 hingga 50. Dalam kajian ini, sangat penting bagi para saintis untuk bekerja dengan orang muda yang sihat, yang risiko kematian atau perkembangan penyakitnya hampir mustahil untuk dianggarkan. Mungkin,dalam masa terdekat, penanda usia yang kompleks akan muncul. Satu-satunya persoalan adalah parameter khusus apa yang akan dimasukkan di dalamnya.
Dia menganggap kita
Apakah maksud 5, 10 atau bahkan 100 parameter berbanding dengan kerumitan organisasi tubuh manusia? Untuk tidak bimbang memilih biomarker yang paling tepat, sebilangan saintis menggunakan pendekatan yang berbeza secara asas untuk mengira usia biologi - kecerdasan buatan. Akhir-akhir ini, terdapat banyak karya di mana doktor mengajar rangkaian saraf untuk mendiagnosis pelbagai penyakit, jadi mengapa tidak menerapkannya pada penuaan?
Di Amerika Syarikat, ini dilakukan oleh sekumpulan penyelidik yang diketuai oleh saintis Alex Zhavoronkov. Mereka melatih kecerdasan buatan pada pelbagai tanda penuaan. Contohnya, pada tahun 2018, mereka mengajarnya bagaimana mengukur usia seseorang dari gambar wajah. Dengan mengenali mata dan kulit di sekitarnya, program ini menentukan usia dengan ketepatan dua hingga lima tahun. Pada masa yang sama, ciri yang paling ketara ternyata adalah kerutan di sudut mata: sebaik sahaja gambar ditutup, untuk rangkaian saraf, orang tua mula kelihatan seperti anak-anak kecil.
Pada tahun 2019, kumpulan Zhavoronkov menjalani ujian darah. Parameter yang mereka ukur menyerupai ujian biokimia standard: jumlah sel darah yang berlainan, kepekatan protein, lemak, glukosa dan produk metabolik - urea, kreatinin (produk metabolik pada otot yang biasanya diekskresikan oleh ginjal), bilirubin (buangan hemoglobin). Dan sekali lagi, kecerdasan buatan menentukan usia subjek dengan ketepatan enam tahun.
Sepanjang perjalanan, ternyata bagi jantina dan etnik yang berbeza, perlu mengambil kira satu set penanda yang berbeza. Sebagai contoh, kepekatan natrium memainkan peranan penting dalam mengira usia orang Korea Selatan, tetapi tidak banyak bergantung pada usia orang Eropah Timur. Dan ini adalah satu lagi ciri yang perlu diingat ketika kita berhadapan dengan usia biologi: perlu diperiksa setiap kali berdasarkan contoh mana kaedah untuk menentukannya dikembangkan. Apa yang menjadikan orang tua Cina tidak semestinya berfungsi untuk orang India.
Selanjutnya ialah mikrob. Walaupun kita masih tidak pasti bagaimana perwakilan mikroflora usus yang berbeza mempengaruhi kesihatan manusia, kecerdasan buatan telah menghitungnya. Dengan membandingkan jumlah relatif pelbagai jenis bakteria dalam usus manusia, rangkaian saraf telah belajar menentukan usia dengan ketepatan sekitar empat tahun.
Sangat menarik bahawa hubungan mikroba tertentu dengan penentuan usia tidak bergantung pada sama ada ia bermanfaat untuk kesihatan atau, sebaliknya, berbahaya. Dalam pengertian ini, bakteria "mesra penuaan" kelihatan sangat ingin tahu. Ini mungkin penghuni usus yang baru dibeli yang sama yang kita bicarakan dalam bab "Mikroba" dan yang mengekalkan kepelbagaian yang diperlukan dalam organisma penuaan dan mengekalkan keradangan pada tahap yang diinginkan. Tetapi penjelasan lain juga mungkin: mikroba ini mungkin merupakan cerminan bukan usia tua seperti gaya hidup generasi yang kini memasuki usia tua: aktiviti fizikal yang rendah, pengambilan gula dan makanan yang diproses yang tinggi. Dan jika ini benar, maka pada masa akan datang, para saintis harus menyesuaikan kaedah untuk menentukan usia, tidak hanya bergantung pada jantina atau bangsa,tetapi juga dari generasi dan cara hidupnya.
Karya kecerdasan buatan pasti akan memperluas bidang pandangan dan mendedahkan apa kaedah ketinggalan. Pada masa yang sama, tidak semua parameter yang diukur memenuhi kriteria untuk biomarker. Oleh itu, rangkaian saraf yang dapat menentukan usia seseorang ternyata sangat berguna secara fungsional, tetapi menimbulkan banyak persoalan dari sudut pandang biologi.
Parameter yang manakah yang diambil kira oleh AI yang sangat penting? Yang terkait dengan penyebab penuaan, dan yang hanya mencerminkan gaya hidup? Sekarang kecerdasan buatan dipandu oleh algoritma yang tidak dapat kita fahami dan menghasilkan ramalan yang tidak disokong, seperti penyusun Yunani. Untuk mendapatkan alasan untuk mempercayai ramalannya, kita masih belum mengasingkan dan menguji penanda utama tempat dia bergantung.
Kesukaran penukaran
Senarai kemungkinan penanda usia biologi tidak berakhir di sana. Serpihan DNA yang beredar di dalam darah, jumlah residu gula pada protein ekstraselular, dan bahkan ciri otak pada imbasan MRI dicadangkan sebagai calon. Satu kajian baru-baru ini mengira usia otak dengan jumlah oksigen yang dimakan setiap unit glukosa. Pecahan glukosa tanpa penyertaan oksigen dianggap sebagai tanda "keanak-anakan", dan respirasi oksigen penuh dianggap sebagai "orang dewasa". Kaedah ini meramalkan usia dengan ketepatan hanya 8.5 tahun, tetapi otak wanita, rata-rata, empat tahun lebih muda daripada lelaki. Terdapat banyak contoh seperti itu, dan jumlah calon biomarker terus bertambah.
Masalahnya ialah ramalan mereka tidak sepakat antara satu sama lain. Dan jika dalam setiap kumpulan penanda masih boleh dibawa ke penyebut yang sama - sebagai contoh, semua jenis jam epigenetik dapat dikalibrasi sama - maka perbezaan antara kumpulan tetap mendalam. Dalam kajian yang berbeza, mereka berkelakuan berbeza: dalam beberapa kajian, jam tangan Hannam (tetapi bukan Croat) meramalkan risiko penurunan kemampuan mental dan kemahiran motorik, dalam pekerjaan lain, hanya jam tangan Croat yang dikaitkan dengan risiko penyakit kardiovaskular dan obesiti. Dalam kajian ketiga, indeks kerapuhan jauh lebih tepat dalam menentukan usia biologi daripada jam metilasi, dan pada keempat, tidak ada penanda yang dapat meramalkan mana-mana tanda usia cukup tepat.
Mungkin intinya adalah "pengkhususan" sempit kebanyakan penanda biologi, yang hanya menunjukkan di kawasan "mereka". Kepekatan lipid berkait rapat dengan obesiti, MRI otak - dengan kecerdasan, panjang telomere - dengan pertumbuhan semula, dan sebagainya. Tetapi, jika demikian, dapatkah kita menilai risiko terhadap tubuh secara keseluruhan berdasarkan usia satu organ atau sistem organ?
Tegasnya, kita tidak pasti bahawa semua bahagian tubuh manusia berumur dengan kadar yang sama, dan untuk membincangkan hal ini, kita perlu mempunyai parameter penuaan yang sama untuk semua. Contohnya, secara epigenetik, kebanyakan tisu (walaupun tidak semua) berumur sama, tetapi jumlah sel penuaan di dalamnya berbeza.
Dalam pengertian ini, adalah menarik untuk memerhatikan pesakit yang telah menjalani pemindahan darah atau pemindahan organ - selepas itu, sel-sel dari usia biologi yang berlainan dijumpai di dalam badan mereka. Pengukuran menunjukkan bahawa berada dalam badan yang sama tidak menghilangkan perbezaan usia. Dan jika penderma lebih muda dari penerima, sel-selnya terus hidup pada masa mereka sendiri, tetap lebih muda daripada tisu sekitarnya - sekurang-kurangnya sesuai dengan jam epigenetik.
Satu atau lain cara, satu ukuran untuk semua organ belum ada, sama seperti tidak ada biomarker tunggal yang sesuai untuk semua eksperimen. Setiap parameter yang digunakan menyelesaikan masalah khusus; dalam beberapa kajian, penyelidik secara khusus mencari penanda yang berasingan untuk pelbagai bidang kehidupan tubuh. Dan ini mempunyai logikanya sendiri: semakin khusus parameter yang kita ukur, semakin baik kita memahami bagaimana ia terbentuk dan di bawah pengaruh ia dapat berubah.
Apabila kita berusaha mencari satu penanda untuk seluruh organisma, persoalannya segera timbul: apa sebenarnya yang kita ukur? Telomeres menunjukkan sama ada sel-sel siap dibahagi, jam epigenetik menunjukkan seberapa baik sel memperbaiki DNAnya atau seberapa baik gen dijaga tanpa dipusingkan. Kedua-dua penanda ini hampir tidak pernah bertepatan antara satu sama lain dalam ramalan. Mungkin ini menunjukkan bahawa setiap penanda mengukur ketebalan tiang penuaan sendiri - dan kemudian tidak masuk akal untuk mencuba menghubungkannya.
Ini mungkin masalah biohacker, yang berusaha mengukur banyak parameter tubuh mereka dan menyesuaikannya dengan nilai "optimum". Terdapat sebilangan besar penanda, dan masing-masing secara berasingan tidak bermakna (sama seperti setiap kawasan DNA metilasi praktikalnya tidak berkaitan dengan usia biologi) atau memberikan hasil yang tidak bertepatan dengan ramalan lain. Oleh itu, tidak mungkin suatu hari kita dapat menemui satu parameter khusus yang akan menjawab semua soalan kita.
Kita menemui jalan buntu: mustahil untuk mencari satu penanda, yang sama untuk semua, dan banyak penanda yang lebih kecil masih kurang konsisten antara satu sama lain dan tidak memberikan penjelasan biologi. Ini adalah masalah yang sama yang dihadapi para pejuang menentang penuaan: nampaknya kita tidak lagi ditakdirkan untuk membuka satu pil ajaib, dan hampir mustahil untuk memperbaiki semuanya di bahagian, seperti yang disarankan oleh Aubrey de Gray. Senarai perubahan yang telah kami susun di halaman bahagian ini tidak memberikan harapan untuk pembaikan yang mudah. Pada bahagian seterusnya, kita akan berusaha mencari jalan tengah dan membincangkan bagaimana pencarian penyebab penuaan membantu mengetahui apa yang boleh dilakukan dengannya dan resipi "ramuan pemuda" yang paling masuk akal hari ini.
