Искусственный интеллект обнаружил, что человеческие органы стареют с разной скоростью

Ученые разработали модели искусственного интеллекта, которые могут оценивать биологический возраст отдельных органов по изображениям тканей. Исследователи проанализировали более 25 тыс. образцов 40 типов тканей и выяснили, что разные органы стареют по собственным сценариям. Результаты опубликованы в журнале Nature Medicine.

Для исследования команда CeMM Research Center for Molecular Medicine и Ludwig Boltzmann Institute for Network Medicine использовала образцы тканей 983 человек. Ученые превратили их в цифровые изображения и с помощью алгоритмов компьютерного зрения искали признаки, связанные с возрастом.

Так появились так называемые «тканевые часы» — модели, которые по внешнему виду клеток и структуре ткани оценивают ее биологический возраст. В среднем прогноз отличался от фактического возраста человека примерно на 4,9 года. При этом модели учитывали не только естественные возрастные изменения, но и признаки заболеваний.

Исследование показало, что органы стареют неодинаково. Например, в легких, почках, поджелудочной железе и надпочечниках признаки ускоренного старения могли появляться уже в возрасте от 20 до 40 лет. У других органов изменения происходили по другой траектории. Особенно заметный сдвиг исследователи обнаружили в тканях матки примерно в период менопаузы.

Возраст тканей также оказался связан с заболеваниями. При почечной недостаточности признаки ускоренного старения обнаруживались сразу в нескольких типах тканей, а при диабете особенно выраженные изменения отмечали в поджелудочной железе. У людей с болезнью Альцгеймера наиболее сильный сигнал ускоренного старения возникал в тканях мозга, тогда как при болезни Крона изменения затрагивали прежде всего пищеварительный тракт.

Ученые пошли дальше и проверили, можно ли получить похожую информацию без забора ткани. Они связали результаты анализа тканей с данными об активности генов в крови и создали модели, которые оценивают возраст отдельных органов по образцу крови. Такой подход пока остается исследовательским, но в будущем он может помочь отслеживать состояние органов без инвазивных процедур.

Авторы считают, что «тканевые часы» могут дать новый способ изучать старение и искать ранние признаки заболеваний. Однако метод еще требует дальнейшей проверки, прежде чем его можно будет использовать в обычной медицинской практике.

Фото: liudmilachernetska @123RF.com