Η ηλικία που αναγράφεται στην ταυτότητα ή στο πιστοποιητικό γέννησης δεν αποτυπώνει πλήρως τη βιολογική κατάσταση του ανθρώπινου οργανισμού. Νέα επιστημονική μελέτη δείχνει ότι τα διαφορετικά όργανα του σώματος ακολουθούν ξεχωριστές πορείες γήρανσης, ενώ η τεχνητή νοημοσύνη ανοίγει τον δρόμο για την ανάπτυξη ενός νέου εργαλείου πρόβλεψης της υγείας.
Ερευνητές δημιούργησαν ένα πρωτοποριακό «ρολόι ιστών», ένα σύστημα βασισμένο στην τεχνητή νοημοσύνη που μπορεί να εκτιμά τη βιολογική ηλικία των οργάνων μέσα από εικόνες ανθρώπινων ιστών. Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε στο μέλλον, μέσω απλών δειγμάτων αίματος, να εντοπίζει πρώιμες ενδείξεις ασθενειών και να προσφέρει μια πιο ακριβή εικόνα για την πραγματική κατάσταση του οργανισμού.
Η μελέτη, που πραγματοποιήθηκε από ερευνητική ομάδα του Κέντρου Μοριακής Ιατρικής της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών (CeMM) και του Ινστιτούτου Ιατρικών Επιστημών Ludwig Boltzmann του Πανεπιστημίου της Βιέννης, έρχεται να ανατρέψει την αντίληψη ότι η γήρανση εξελίσσεται με τον ίδιο τρόπο σε όλο το σώμα.
Κάθε όργανο έχει τη δική του «βιολογική ηλικία»
Οι επιστήμονες ανέλυσαν περισσότερες από 25.000 εικόνες ανθρώπινων ιστών από 40 διαφορετικούς τύπους οργάνων, μεταξύ των οποίων ο εγκέφαλος, η καρδιά, οι πνεύμονες, τα νεφρά, το πάγκρεας, το δέρμα και τα έντερα.
Τα δεδομένα προήλθαν από μία από τις μεγαλύτερες διαθέσιμες συλλογές ανθρώπινων ιστών παγκοσμίως και μετατράπηκαν σε ψηφιακές εικόνες υψηλής ανάλυσης, ώστε να εξεταστεί η μικροσκοπική δομή κάθε οργάνου.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ηλικία αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν τη μορφή των ιστών. Παράλληλα, αποκάλυψαν ότι τα όργανα δεν ακολουθούν μια ενιαία πορεία γήρανσης, αλλά παρουσιάζουν διαφορετικούς ρυθμούς και χρονικά σημεία επιτάχυνσης.
Σε ορισμένα όργανα, όπως οι πνεύμονες, τα νεφρά, το πάγκρεας και τα επινεφρίδια, η διαδικασία επιτάχυνσης της γήρανσης φαίνεται να ξεκινά ήδη από σχετικά νεαρή ηλικία, μεταξύ 20 και 40 ετών. Αντίθετα, άλλα όργανα εμφανίζουν εντονότερες αλλαγές σε μεταγενέστερα στάδια της ζωής.
Η τεχνητή νοημοσύνη δημιουργεί έναν νέο δείκτη υγείας
Για τη δημιουργία του «ρολογιού ιστών», οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα ανάλυσης εικόνας. Το σύστημα κατάφερε να προσδιορίσει τη βιολογική ηλικία ενός οργάνου με βάση τη μορφολογία του κάτω από το μικροσκόπιο.
Η καινοτομία της προσέγγισης βρίσκεται στο γεγονός ότι δεν εξετάζει μόνο μοριακές αλλαγές, όπως μεταβολές στο DNA ή στη γονιδιακή δραστηριότητα, αλλά εστιάζει στη συνολική δομή των ιστών και στις αλλαγές που αυτή καταγράφει με το πέρασμα του χρόνου.
Οι ερευνητές στη συνέχεια επιχείρησαν να μεταφέρουν αυτή τη γνώση σε μια πιο εύχρηστη μορφή, χρησιμοποιώντας δείγματα αίματος. Συγκρίνοντας τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης στο αίμα με τις ηλικίες των ιστών που είχαν υπολογιστεί από τις εικόνες, ανέπτυξαν δείκτες που μπορούν να εκτιμήσουν την ηλικία συγκεκριμένων οργάνων χωρίς την ανάγκη άμεσης εξέτασης ιστών.
Η επιταχυνόμενη γήρανση συνδέεται με ασθένειες
Τα ευρήματα έδειξαν ότι η ταχύτερη γήρανση ορισμένων οργάνων μπορεί να σχετίζεται με συγκεκριμένες παθολογικές καταστάσεις.
Οι δείκτες βιολογικής ηλικίας που βασίζονται στο αίμα εντόπισαν διαφορές σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ, κυστική ίνωση, αγγειακές φλεγμονές και διαβήτη.
Ιδιαίτερα σημαντικές ενδείξεις παρατηρήθηκαν στους ιστούς του εγκεφάλου, όπου οι μεγαλύτεροι δείκτες γήρανσης συνδέθηκαν με νευρολογικές παθήσεις.
Παράλληλα, η μελέτη έδειξε ότι διαφορετικές ασθένειες μπορούν να αφήνουν διαφορετικό «αποτύπωμα» στη βιολογική ηλικία των οργάνων. Για παράδειγμα, η νεφρική ανεπάρκεια συνδέθηκε με επιταχυνόμενη γήρανση των νεφρών, η εμμηνόπαυση με αλλαγές στη μήτρα και ο διαβήτης με μεταβολές στο πάγκρεας.
Ένα πιθανό εργαλείο για την ιατρική του μέλλοντος
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το «ρολόι ιστών» θα μπορούσε να αποτελέσει στο μέλλον ένα σημαντικό εργαλείο στην προληπτική ιατρική, επιτρέποντας την έγκαιρη ανίχνευση αλλαγών που συνδέονται με ασθένειες πριν εμφανιστούν έντονα συμπτώματα.
Η δυνατότητα μέτρησης της βιολογικής ηλικίας των οργάνων μέσω ενός απλού δείγματος αίματος θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί αξιολογούν τον κίνδυνο εμφάνισης παθήσεων και σχεδιάζουν εξατομικευμένες παρεμβάσεις.
Παρότι απαιτούνται περαιτέρω έρευνες πριν η τεχνολογία περάσει στην καθημερινή κλινική πράξη, τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι η γήρανση δεν είναι μια ομοιόμορφη διαδικασία. Κάθε όργανο ακολουθεί τη δική του διαδρομή στον χρόνο και η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί πλέον να βοηθήσει στην αποκάλυψη αυτής της κρυφής βιολογικής ιστορίας.
Διαβάστε ακόμη
«Σπίτι μου 3»: Το νέο σχέδιο για φθηνά στεγαστικά που πάει στη ΔΕΘ
Κτηματολόγιο: Ψηφιακό «ξεμπλοκάρισμα» για ακίνητα με λάθη στον χάρτη
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφθείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ