Czy z prostej próbki krwi można odczytać, kto ma przed sobą większe szanse na przeżycie kolejnych lat? Najnowsze badania prowadzone przez Duke Health we współpracy z University of Minnesota sugerują, że odpowiedź może brzmieć: tak. Naukowcy zidentyfikowali zestaw małych cząsteczek RNA, które pozwalają z wysoką dokładnością przewidywać dwuletnie przeżycie u osób starszych. Wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Aging Cell.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Czym są piRNA i dlaczego ich poziom we krwi może być silniejszym wskaźnikiem przeżycia niż wiek czy styl życia.
- Jak dokładnie przebiegało badanie opublikowane w „Aging Cell” i jaką rolę odegrała sztuczna inteligencja w analizie danych.
- Dlaczego niższy poziom wybranych piRNA wiąże się z większymi szansami na dłuższe życie w perspektywie co najmniej dwóch lat.
- Jak w przyszłości badanie krwi oparte na piRNA może wspierać medycynę precyzyjną i zdrowe starzenie się.
piRNA – małe cząsteczki o dużym znaczeniu prognostycznym
Badanie koncentrowało się na cząsteczkach zwanych piRNA (ang. piwi-interacting RNA). To niewielkie fragmenty RNA, które – jak wykazały wcześniejsze prace – uczestniczą w regulacji rozwoju komórek, procesów regeneracyjnych oraz funkcjonowania układu odpornościowego.
Zespół naukowców zbadał próbki krwi osób dorosłych w wieku 71 lat i starszych. Analiza wykazała, że poziom określonych piRNA silnie koreluje z przeżyciem w perspektywie co najmniej dwóch lat. Jak podkreśliła główna autorka badania, dr n. med. Virginia Byers Kraus z Duke University:
Połączenie zaledwie kilku piRNA okazało się najsilniejszym czynnikiem prognozującym dwuletnie przeżycie u osób starszych – silniejszym niż wiek, nawyki związane ze stylem życia lub jakiekolwiek inne parametry zdrowotne, które badaliśmy. Dodatkowo badaczka zaznaczyła: najbardziej zaskoczyło nas to, że tak silny sygnał pochodził z prostego badania krwi.
Sztuczna inteligencja i analiza ponad 1000 parametrów
Aby wyłonić najistotniejsze czynniki prognostyczne, badacze zastosowali metody sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Analizie poddano:
- 187 czynników klinicznych,
- 828 różnych małych cząsteczek RNA,
- ponad 1200 próbek krwi.
Dane pochodziły z dużej kohorty z Karoliny Północnej, a informacje o przeżyciu uczestników zweryfikowano poprzez powiązanie z krajowymi rejestrami zgonów. Zaawansowane modelowanie statystyczne wykazało, że grupa sześciu piRNA pozwala przewidywać dwuletnie przeżycie z dokładnością sięgającą 86%. Co istotne, wyniki te potwierdzono w drugiej, niezależnej grupie badanych.
Niższy poziom piRNA a dłuższe życie
Jednym z najbardziej intrygujących odkryć było to, że osoby, które żyły dłużej, miały niższy poziom określonych piRNA. Taki schemat obserwowano wcześniej w badaniach nad prostymi organizmami, gdzie redukcja niektórych cząsteczek RNA wiązała się z wydłużeniem życia. Dr Kraus komentuje:
Wiemy bardzo niewiele o piRNA we krwi, ale obserwujemy, że niższy poziom niektórych specyficznych cząsteczek jest lepszy. Dodaje również: Gdy te cząsteczki występują w większych ilościach, może to sygnalizować, że coś w organizmie jest nie tak. Zrozumienie przyczyn może otworzyć nowe możliwości terapii promujących zdrowe starzenie się.
Warto podkreślić, że w przewidywaniu krótkoterminowego przeżycia piRNA okazały się skuteczniejsze niż wiek, poziom cholesterolu, aktywność fizyczna czy ponad 180 innych analizowanych wskaźników klinicznych.
Krótkoterminowe a długoterminowe przeżycie – różne mechanizmy
W przypadku długoterminowego przeżycia czynniki stylu życia – takie jak dieta czy aktywność fizyczna – pozostawały istotne. Jednak piRNA nadal dostarczały cennych informacji dotyczących biologicznych mechanizmów starzenia.
Oznacza to, że badanie krwi oparte na analizie piRNA może stanowić uzupełnienie klasycznej oceny ryzyka, dostarczając informacji o procesach zachodzących na poziomie molekularnym.
Kierunki dalszych badań – czy można wpływać na poziom piRNA?
Zespół planuje sprawdzić, czy poziom piRNA można modyfikować poprzez:
- interwencje stylu życia,
- terapie farmakologiczne,
- nowe klasy leków, w tym terapie oparte na GLP-1.
Badacze chcą również porównać poziomy piRNA we krwi z poziomami w tkankach, aby lepiej zrozumieć ich rolę biologiczną. Dr Kraus podsumowuje:
Te małe RNA działają jak mikromenedżerowie w organizmie, pomagając kontrolować wiele procesów wpływających na zdrowie i starzenie się. I dodaje: Dopiero zaczynamy rozumieć, jak potężne są. Te badania sugerują, że powinniśmy być w stanie określić ryzyko krótkoterminowego przeżycia za pomocą praktycznego, minimalnie inwazyjnego badania krwi – z ostatecznym celem poprawy zdrowia w miarę starzenia się.
Znaczenie dla medycyny precyzyjnej i zdrowego starzenia
Jeżeli wyniki zostaną potwierdzone w kolejnych badaniach, test oparty na piRNA może stać się narzędziem wspierającym medycynę precyzyjną. Umożliwiłby identyfikację osób o podwyższonym ryzyku pogorszenia stanu zdrowia w krótkim okresie, zanim pojawią się kliniczne objawy.
To z kolei mogłoby pozwolić na wcześniejsze wdrażanie interwencji profilaktycznych oraz personalizację opieki medycznej w populacji seniorów.
Główne wnioski
- Zestaw sześciu cząsteczek piRNA przewidywał dwuletnie przeżycie u osób w wieku 71+ z dokładnością sięgającą 86%.
- Analiza objęła 187 czynników klinicznych oraz 828 małych RNA w ponad 1200 próbkach krwi, z wykorzystaniem metod AI i uczenia maszynowego.
- W przewidywaniu krótkoterminowego przeżycia piRNA okazały się silniejszym wskaźnikiem niż wiek, poziom cholesterolu czy aktywność fizyczna.
- Niższy poziom wybranych piRNA był związany z dłuższym przeżyciem, co sugeruje ich potencjalną rolę w biologii starzenia i przyszłych strategiach terapeutycznych.
Źródło:
- Aging Cell
