Pandemia trece de la calendare la ceasuri - Verduri fundamentale | Eric Topol
În această săptămână, Tony Wyss-Coray și cu mine am publicat un articol de revizuire invitat în Nature Medicine intitulat „Ceasurile biologice ale îmbătrânirii în sănătate și boală”. Potrivit erictopol.substack.com, conceptele și conținutul acestui articol pot fi dificile pentru persoanele care nu lucrează în științele vieții, dar sunt revoluționare și au implicații fascinante pentru viitorul medicinei. Această ediție a Verdurilor fundamentale este destinată să facă progresele accesibile și să ajute la identificarea momentului de inflexiune în medicină.
👉 Structura articolului și conceptul iluziei crono-logice a îmbătrânirii
Articolul este structurat în patru secțiuni cheie: (1) iluzia crono-logică a îmbătrânirii; (2) îmbătrânirea este sincronă în corpul nostru—valoarea ceasurilor organelor; (3) ceasurile celulare și reglatorii principali ai îmbătrânirii; și (4) impactul asupra practicii medicale de rutină. Este bine cunoscut că fiecare dintre noi îmbătrânește cu un ritm diferit, exemplificat prin persoana de 90 de ani care nu a fost niciodată bolnavă și arată fizic cu zeci de ani mai tânără (ceea ce numim Wellderly sau Super Agers). Totuși, presupunerea generală a fost că toți trecem printr-un proces gradual, constant și liniar de îmbătrânire, evaluat prin calendar. Această „iluzie crono-logică” a fost acum demontată.
👉 Descoperiri despre valurile de îmbătrânire și viteza diferită a organelor
Studii multiple care au folosit proteomica la scară largă (proteine sau alte metrici biologice și imagistică) au descoperit trei valuri majore de îmbătrânire care se produc în jurul vârstei de 34, 60 și 78 de ani, așa cum este ilustrat mai jos. De asemenea, se dovedește că organele noastre îmbătrânesc cu viteze diferite. Nu am fi știut acest lucru fără capacitatea de a efectua proteomica de înaltă capacitate cu analize AI. Cu alte cuvinte, putem evalua până la 11.000 de proteine dintr-un tub de sânge și folosi AI pentru a defini care proteine urmăresc care organ și sistemul imunitar.
Poate că cea mai bună modalitate de a demonstra acest proces asincron în corpul nostru este din cohorta de naștere următoare longitudinal din lume—Sondajul Național pentru Sănătate și Dezvoltare din Marea Britanie (NSHD). Toți cei 1.800 de participanți s-au născut în aceeași săptămână din 1946. La vârsta de 63 de ani, proteomica a fost evaluată pentru șase organe și sistemul imunitar. În figura de mai jos, se poate observa că există o diferență de aproximativ 10 ani în viteza de îmbătrânire a organelor și sistemului imunitar în cadrul cohortelor.
Conventional, în colțul din stânga sus, se referă la întregul corp, adică toate proteinele legate de îmbătrânire care pot fi măsurate fără a fi defalcate pe organe. În cadrul participanților, au existat diferențe între vârsta cronologică comparată cu vârsta organelor. În exemplul de mai jos, inima prezintă o îmbătrânire accelerată. Studiile multiple ale ceasurilor organelor au corelat îmbătrânirea rapidă a unui organ cu o boală asociată acelui organ, cum ar fi inima cu insuficiența cardiacă sau creierul cu boala Alzheimer.
Descoperirea ceasurilor organelor poate fi considerată o realizare în sine. Dar lucrurile merg mai adânc—spre ceasurile celulare. Sincer, nu m-aș fi așteptat să putem urmări îmbătrânirea pentru diferite tipuri de celule, precum astrocytele cerebrale sau microglia, din proteinele care apar în sânge. Dar acest lucru este acum posibil. Acest lucru a fost publicat cu două săptămâni înainte de revizuirea noastră și inclus în aceasta. Au fost evaluate peste 40 de tipuri de celule în peste 60.000 de persoane, cu peste 7.000 de proteine legate de îmbătrânire biologică. Aproximativ 1 din 4 participanți a prezentat îmbătrânire accelerată într-un tip celular.
Un model convingător a fost observat pentru multe condiții, așa cum este ilustrat mai jos pentru astrocytele cerebrale și riscul de boală Alzheimer (AD). Persoanele cu îmbătrânire accelerată („bătrâne”) a acestor celule aveau o rată de 12,6 ori mai mare de dezvoltare a AD în comparație cu îmbătrânirea lentă („tânără”) a astrocytelor.
👉 Stadiul actual și implicațiile practice ale ceasurilor biologice
Nu suntem încă pregătiți să implementăm ceasurile organelor și celulare, dar nu suntem departe. Am avut ceasurile organelor evaluate de una dintre companiile aflate în etapa de testare beta. În plus față de cele peste 10 studii citate în revizuire, mult mai multe validări ale ceasurilor de îmbătrânire ale organelor și celulelor sunt în curs de desfășurare. În această lună, lansăm un studiu controlat randomizat pentru participanții cu risc înalt de boală Alzheimer, testând îmbunătățiri agresive ale stilului de viață cu coaching 24/7 pentru a preveni boala.
Toate datele de până acum sugerează că ceasurile organelor sunt extrem de modificabile, influențate de factori de stil de viață, medicamente și multe alte perturbări. Să facem un pas înapoi pentru a observa cum a evoluat acest domeniu al îmbătrânirii. Conceptul de metrici pentru a evalua îmbătrânirea biologică își are rădăcinile acum mai bine de 15 ani, cu lucrările fundamentale ale lui Steve Horvath și alții care evaluau ceasurile de metilare a ADN-ului (epigenetic). Această primă generație a fost extinsă cu alte informații, fie din proteinele plasmatice sau date clinice, pentru a obține ceasuri moleculare mai rafinate. Dar doar în ultimii câțiva ani am văzut cum domeniul s-a mutat de la evaluarea îmbătrânirii umane în mod holistic la obținerea specificității la nivelul organelor și celulelor.
Acest progres are implicații pentru practica medicală și pentru potențialul de a obține reversia îmbătrânirii. Detectarea îmbătrânirii accelerate a unui organ ar putea deschide un nou drum către prevenție. Luând ca exemplu o persoană cu factori de risc pentru bolile de inimă care prezintă îmbătrânire accelerată a ceasului său arterial și/sau a celulelor vasculare; există potențialul de a determina un nou nivel de risc. Cu siguranță, propunerea de a putea evalua îmbătrânirea sistemului nostru imunitar este o inovare care ne-ar putea oferi un avertisment anticipat pentru necesitatea de a întări răspunsul imunitar, fie prin factori de stil de viață, vaccinuri sau medicamente.