Automatizace a screening látek ve výzkumu dlouhověkosti
Výzkum v oblasti stárnutí se v posledních letech zaměřuje na vyhledávání chemických látek, které by mohly ovlivnit délku života a zdravotní stav modelových organismů. Dosavadní studie se často soustředí na aktivaci mechanismů údržby a oprav buněk, jako je autofagie, které jsou běžně spouštěny dietním omezením nebo působením tepelného stresu. Efektivita těchto postupů je však u krátkověkých druhů výrazně vyšší než u organismů s delší délkou života, což omezuje jejich přenositelnost do humánní medicíny.
Současné úsilí směřuje k zefektivnění a automatizaci celého procesu testování. Vědecké týmy vyvíjejí systémy schopné pracovat s velkým množstvím vzorků, přičemž využívají metody strojového učení k analýze obrazových dat a monitorování stavu organismů. Tento přístup umožňuje testovat tisíce sloučenin v různých dávkách a podmínkách.
Platformy pro hodnocení geroprotektorů
V rámci nové studie byla představena integrovaná platforma pro screening malých molekul napříč pěti evolučně odlišnými modely, jmenovitě kvasinkami Saccharomyces cerevisiae, háďátky Caenorhabditis elegans, octomilkami Drosophila melanogaster, rybkami druhu Nothobranchius furzeri a laboratorními myšmi. Výzkum využil miniaturizované automatizované testy s využitím podélného zobrazování a detekce úmrtnosti řízené algoritmy.
V případě kvasinek byl využit průtokový cytometr pro sledování chronologické délky života. U bezobratlých modelů posloužily kompaktní zobrazovací systémy pro sledování přežití bez nutnosti přenosu vzorků, což umožnilo analyzovat vlivy závislé na konkrétní sloučenině, stravě i pohlaví. U rybek byla zavedena standardizovaná metoda perorálního podávání látek, zatímco u myší probíhalo sledování vlivu intervencí v pozdní fázi života kombinací dlouhodobých studií přežití a monitoringu aktivity v domovských klecích.
Výsledky screeningových testů
Z analýzy dat vyplynulo, že konzistentní prodloužení délky života napříč všemi testovanými druhy vykázala pouze omezená skupina sloučenin. Tento poznatek potvrzuje skutečnost, že většina dosud publikovaných intervencí v oblasti stárnutí vykazuje vysokou míru závislosti na konkrétním biologickém modelu nebo experimentálních podmínkách.
Navzdory tomu bylo identifikováno několik látek, které prokázaly pozitivní účinky ve více druzích současně. Do této skupiny patří například baicalein, doxycycline, forskolin, metformin, resveratrol a rifampicin. Tyto výsledky naznačují existenci konzervovaných farmakologických mechanismů, které mohou regulovat procesy stárnutí napříč odlišnými organismy. Práce publikovaná v časopise Cell Reports představuje dosud nejrozsáhlejší screeningový program tohoto typu, který svým rozsahem překonává souhrnná data z dosavadní dostupné literatury pro několik z použitých modelových organismů.