S nástupem věku dochází v tkáních lidského těla k postupnému hromadění senescentních buněk. Tyto buňky neustále vstupují do stavu senescence, avšak s přibývajícím věkem se zpomaluje rychlost jejich odstraňování imunitním systémem. Senescentní buňky vylučují směs pro-zánětlivých a pro-růstových signálů, známých jako senescence-associated secretory phenotype (SASP), které mohou dlouhodobě narušovat strukturu a funkci tkání. Akumulace senescentních buněk je uznávaným znakem biologického stárnutí a je spojena s nástupem mnoha chronických onemocnění. Měření SASP faktorů v krvi může sloužit jako praktický ukazatel celkové zátěže senescentními buňkami a potenciálně pomáhat při sledování stavu onemocnění a výsledků intervencí.
Měření celkové zátěže senescentními buňkami v těle z krevních vzorků je předmětem intenzivního výzkumu. Ačkoliv se v posledních letech objevily různé metody, dosud neexistuje jednotný přístup, který by byl obecně přijat. V této souvislosti byl představen nový přístup, při kterém vědci využili proteomické hodnocení krevních vzorků k vytvoření skóre. Toto skóre, založené na síle signalizace senescentních buněk, koreluje s rizikem úmrtí.
Vývoj a validace SASP skóre
Pro vyvinutí a validaci kompozitního SASP Score byla integrována rozsáhlá data populační proteomiky s frameworkem semi-supervised deep learning. Analytický postup zahrnoval několik fází. První krok spočíval ve výběru biologicky kurátorovaných SASP proteinů. Následně byl vyvinut model Guided autoencoder with Transformer (GAET) s použitím dat z UK Biobank Pharma Proteomics Project (UKB-PPP). Třetí fáze zahrnovala interní hodnocení a asociační analýzy v rámci UK Biobank. Poslední fází byla externí validace a longitudinální hodnocení v nezávislé kohortě randomizované klinické studie.
SASP Score založené na deep learningu se ukázalo jako silný a nezávislý prediktor rizika úmrtí a výskytu závažných, chronických zdravotních stavů, jako jsou demence, chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN), infarkt myokardu a cévní mozková příhoda. V nezávislé kohortě bylo dále zjištěno, že multimodální cvičení významně změnilo trajektorii SASP Score v průběhu osmnácti měsíců. Tato zjištění přispívají k porozumění mechanismům stárnutí a k potenciálním možnostem monitorování a intervence.