Výzkumný tým představil nový nástroj nazvaný Pasta, což je zkratka pro Predicting Age-Shift from Transcriptomic Analysis. Jedná se o transkriptomické hodiny, které slouží k předpovídání vlivu různých látek a genové exprese na proces stárnutí.
Kontext vývoje metody
Současný výzkum stárnutí se dlouhodobě opírá o metylační epigenetické hodiny, které měří biologický věk na základě akumulace metylových skupin na DNA. Autoři nové metody uvádějí, že tyto zavedené postupy jsou sice prediktivně úspěšné, ale technicky náročné a často vykazují omezenou interpretovatelnost vztahu mezi CpG místy a expresí konkrétních genů. Pasta se proto zaměřuje přímo na transkriptom, tedy na vyjádřené geny, což výzkumníkům umožňuje lépe sledovat reakce organismu na vnější zásahy.
Metodologie a výkon modelu
Model Pasta byl vytvořen na základě analýzy tří odlišných datových sad a optimalizován pomocí čtyřicetiletého věkového posunu. Tento přístup umožnil vytvořit univerzálně použitelný nástroj, který lze aplikovat na různé typy tkání i experimentální platformy. V testech prováděných autory studie nástroj Pasta v mnoha případech překonal stávající transkriptomické hodiny, jako jsou MultiTIMER a tAge.
Schopnost identifikace buněčných stavů
Pasta vykazuje vysokou přesnost při rozlišování mezi senescentními, proliferujícími a quiescentními buňkami. Model rovněž dokázal správně identifikovat sloučeniny indukující senescenci i látky podporující rejuvenaci. Analýza potvrdila, že nástroj je citlivý i na identifikaci specifických genetických perturbací souvisejících se stárnutím, přičemž klíčové geny často vykazují vazbu na tumor supresor p53.
Využití v onkologii
Aplikace metody na vzorky nádorové tkáně přinesla různorodé výsledky. Vztah mezi věkovým skóre a klinickou prognózou nebyl u všech typů nádorů jednotný. U některých onkologických diagnóz byla vyšší hodnota věkového skóre spojena s horší prognózou, u jiných však tento vztah pozorován nebyl. Autoři přesto považují metodu za perspektivní pro další výzkum v oblasti onkologie, neurodegenerativních onemocnění a regenerativní medicíny.
Omezení a budoucí směřování
Vývojáři upozorňují, že Pasta není určena k přímé predikci zdravotního stavu či mortality, jako je tomu u jiných známých nástrojů typu GrimAge. Ačkoliv byl model testován na širokém spektru tkání, v určitých specifických případech může být přesnější použití úžeji zaměřených hodin. Aktuální zjištění ukazují, že zatímco transkriptomický profil buněk stárnoucích souvisí s mitochondriální aktivitou, buňky s tendencí k rejuvenaci vykazují odlišné obohacení v proteinech spojených s translací mRNA. Nástroj je nyní dostupný pro další translační výzkum.