Vývoj biomarkeru založeného na hlubokém učení s názvem SASP Score umožňuje kvantifikovat celkovou zátěž organismu způsobenou buněčnou senescencí. Tento fenotyp, označovaný jako senescence-associated secretory phenotype (SASP), představuje komplexní soubor proteinů, které senescentní buňky vylučují do krevního oběhu. Tyto buňky již nejsou schopny dělení, ale jejich sekrece ovlivňuje okolní tkáně, zvyšuje chronický zánět a negativně přispívá k rozvoji řady onemocnění spojených s vyšším věkem.
Metodologie a technické řešení
Stanovení celkové zátěže SASP je obtížné vzhledem k nelineárním vztahům mezi jednotlivými proteiny a jejich různorodému původu v těle. K řešení tohoto problému využili vědci algoritmus založený na architektuře Guided AutoEncoder with Transformer (GAET). Tato metoda umožňuje zpracovat komplexní data z krevních testů bez nutnosti složitých úprav pro různé analytické platformy.
Model byl vytvořen na základě dat z UK Biobank Pharma Proteomics Project (UKB-PPP), přičemž do analýzy bylo zahrnuto 50 997 účastníků. Vědci vybrali 38 klíčových proteinů, které jsou v odborné literatuře opakovaně spojovány se senescencí, včetně různých rodin zánětlivých faktorů, jako jsou CCL, CXCL a IL.
Interpretace výsledků a predikční schopnosti
Autoři studie zdůrazňují, že SASP Score není obecným hodinami biologického věku. Ačkoliv vykazuje vysokou korelaci s chronologickým věkem, jeho primárním účelem je měření rozsahu buněčné senescence. Vyšší hodnoty SASP Score jsou spojeny s projevy funkčního poklesu organismu, jako je snížená fyzická zdatnost, vyšší krevní tlak, slabší stisk ruky a vyšší míra křehkosti.
Data ukazují, že jedinci s vyšším skóre mají po očištění o vlivy jako kouření, index tělesné hmotnosti či krevní tlak statisticky vyšší riziko úmrtí a výskytu specifických diagnóz, zejména demence, cévní mozkové příhody a chronického onemocnění ledvin. V tomto ohledu se SASP Score jeví jako validnější prediktor než hodnocení jednotlivých proteinů izolovaně.
Vliv životního stylu a možnosti využití
Při testování v rámci studie MEDEX, která sledovala vliv pravidelného cvičení u starších osob, bylo zjištěno, že u nesportující skupiny docházelo v průběhu 18 měsíců k nárůstu SASP Score. U skupiny, která se věnovala pravidelné fyzické aktivitě, zůstaly hodnoty tohoto biomarkeru stabilní.
Tento nástroj je zamýšlen jako doplněk ke stávajícím metodám měření biologického stárnutí. Umožňuje objektivně posoudit celkovou zátěž senescentními buňkami a sledovat efektivitu různých intervencí, ať už životních či farmakologických. Vzhledem k obecné povaze biomarkeru však nelze na základě zvýšeného skóre identifikovat konkrétní probíhající onemocnění.