Старение — это повсеместно пагубный процесс, приводящий к ухудшению структуры и функции соматических тканей. Поскольку естественный отбор слеп ко всем заболеваниям, не связанным с репродуктивным успехом, старение после достижения репродуктивного возраста связано с резким увеличением числа неинфекционных состояний, включая сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), когнитивные нарушения (такие как болезнь Альцгеймера) и раковые заболевания.
Обширные исследования систем животных, особенно мышиных моделей, выявили молекулярные изменения во многих органах мыши, которые, в свою очередь, приводят к заболеваниям мозга, сердца и почек. Неожиданно эти исследования выявили несоответствие между возрастом животных (мышей) и возрастом органов, причем у одной и той же мыши наблюдались различия в биомаркерах, связанных со старением, во всех органах.
Результаты трех отдельных алгоритмов ML показывают, что органоспецифическое старение было распространено у 20% из почти 6000 обследованных людей. Старение определенных органов, в первую очередь почек и сердца, было связано со значительным (~ 250%) повышением риска развития сопутствующих заболеваний в будущем. Анализ старения мозга выявил существенное снижение когнитивных способностей (немедленное) наряду со значительно более высоким риском развития нарушений памяти и психики, включая болезнь Альцгеймера, у участников с ускоренным ростом мозга.
«У этой работы есть много будущих направлений. Хотя мы показали, что модели протеомного старения органов в плазме отличаются от предыдущих протеомных моделей, моделей, основанных на клинической химии, и моделей, основанных на визуализации, будущие исследования должны оценить, как протеомное старение органов связано с другими молекулярными показателями старения и болезней, такими как часы старения с метилированием и модели прогнозирования конкретных заболеваний», — говорится в исследовании.
В первом исследовании такого рода, проведенном на людях, исследователи использовали протеомику плазмы крови для выяснения белковых биомаркеров и молекулярных основ органоспецифического старения. Их анализ почти 6000 участников из пяти различных групп исследования выявил более 4700 белков, связанных с ранним старением органов, из которых 18% были органоспецифичными и могли быть использованы как для обучения модели ML, так и в качестве будущих диагностических биомаркеров.
Их результаты показали, что у ошеломляющих 20% участников наблюдалось раннее старение по крайней мере в одном органе, при этом почти у 2% наблюдалось ускорение старения во многих органах. Было обнаружено, что старение органов значительно увеличивает смертность и когнитивный риск, причем наиболее пагубные последствия проявляются для почек, сердечно-сосудистых заболеваний и головного мозга.