Как бактерии из кишечника помогут медленнее стареть

Источник: forbes.ru

Стартап InSilico Medicine, основанный в Мэриленде ученым российского происхождения Алексом Жаворонковым, специализируется на применении искусственного интеллекта в биомедицине и, в частности, в геронтологии. На прошлой неделе Жаворонков и его коллеги сообщили в научной статье, что микробы, обитающие в кишечнике человека, позволяют довольно точно предсказать возраст своего хозяина.

В последнее время появляется все больше научных работ, посвященных влиянию кишечных бактерий на различные аспекты физиологии человека. К примеру, эти бактерии позволяют предсказывать эффективность противораковой терапии с помощью чекпойнт-ингибиторов, и, разумеется, непосредственно участвуют в процессах питания. Можно было ожидать, что анализ полной совокупности всех микробов кишечника позволит делать очень точные предсказания о здоровье и физиологии человека. Проблема, однако, состоит в том, что число известных видов кишечных бактерий превышает тысячу, но при этом их состав сильно варьирует не только у разных людей, но даже у одного человека в разных обстоятельствах жизни.

Исследователи из Мэриленда поставили себе задачу разобраться в этом океане данных, и для этого заручились помощью искусственного интеллекта. Были проанализированы 3600 образцов из 1165 здоровых пациентов. Учитывалось наличие и доля 95 видов распространенных кишечных бактерий. Испытуемые были разбиты на три возрастные группы: до 40 лет, от 40 до 60 и от 60 до 90 лет. При этом 9/10 этой выборки программа машинного обучения использовала для анализа данных, выискивая закономерности в микробиомах людей разного возраста. Для оставшихся 10% испытуемых алгоритм попытался предсказать их фактический возраст на основе набора их кишечных бактерий. Попытка оказалась успешной: ошибка предсказания не превышала 4 лет. При этом из 95 видов бактерий существенный вклад в прогноз вносили 39. Одни виды бактерий с возрастом накапливались в кишечнике, а доля других снижалась.

Попытки найти в человеческом организме «печать возраста» предпринимались давно: одно время большие надежды связывали с процессом укорочения теломер в некоторых клетках. В последние годы набирает популярность «метод Хорвата» , позволяющий предсказывать возраст человека по картине метилирования его ДНК. Во всех этих случаях безответным пока остается вопрос о причинно-следственной связи: являются ли наблюдаемые изменения важной частью механизма старения или просто его следствием? Если изменения микрофлоры кишечника действительно вносят функциональный вклад в процессы старения, возникает заманчивая возможность замедлить эти процессы, искусственно манипулируя кишечными бактериями.

Однако даже если это и не так, обнаруженная Жаворонковым и его коллегами закономерность очень важна для геронтологии. Если в кишечнике человека существует таймер, отсчитывающий истинный биологический возраст, его можно использовать, чтобы анализировать влияние тех или иных препаратов или образа жизни на долголетие. По словам Жаворонкова, это дает исследователям в руки инструмент, чтобы оценивать эффективность различных терапий: «Вам больше не нужно ждать, пока пациент умрет, чтобы проводить эксперименты по продлению жизни».

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.