Revolúcia v medicíne? Vedci prišli s unikátnym krvným testom

Čo sú to proteomické hodiny a menia pravidlá hry v preventívnej medicíne? 

Revolúcia v medicíne: Ako proteíny odhaľujú skutočný biologický vek

Najradšej píše o najnovších vedeckých štúdiách a poznatkoch, ktoré môžu pozitívne ovplyvniť životy ľudí. Vo voľnom čase sa venuje behu, hudbe a čítaniu kníh.

Norbert Skoupa

Inovatívny výskum uvedený v časopise Nature Medicine odhaľuje, že proteóm, komplexný súbor proteínov produkovaných naším telom, môže poskytnúť jasnejší pohľad na náš biologický vek, než sa doteraz predpokladalo. 

Proteóm je súbor všetkých proteínov, ktoré sa nachádzajú v bunke, tkanive, alebo organizme v konkrétnom čase a za špecifických podmienok. Štúdium proteómu, nazývané proteomika, sa zameriava na identifikáciu a kvantifikáciu týchto proteínov, ako aj na ich štruktúru, funkcie a interakcie.

Proteóm je dynamický a mení sa v závislosti od vonkajších podmienok, ako sú napríklad stres, choroba, výživa alebo vývojové štádium organizmu. Proteomika zohráva dôležitú úlohu v biomedicínskom výskume, pretože umožňuje lepšie pochopenie toho, ako proteíny ovplyvňujú zdravie a choroby a ako môžu byť použité na vývoj nových terapií.

Pochopenie zložitej štruktúry proteómu umožňuje vedcom vytvoriť tzv. „proteomické hodiny starnutia“. Cieľom tohto nástroja je presnejšie predpovedať pravdepodobnosť ochorení súvisiacich s vekom tým, že sa biologické funkcie jednotlivca zosúladia s jeho chronologickým vekom.

Tradičné metódy, ako napríklad metylácia DNA, boli základom odhadu biologického veku. Zameranie sa na proteíny by však mohlo priniesť bezprostrednejšie pochopenie procesov starnutia, čo je veľmi dôležité, keďže proteíny sú kľúčové pre farmaceutický výskum.

Metylácia DNA je epigenetický proces, pri ktorom sa pridáva metylová skupina (-CH₃) k DNA, konkrétne k cytozínovým bázam v tzv. CpG miestach (kde cytozín susedí s guanínom). Tento proces nemení samotnú sekvenciu DNA, ale môže ovplyvňovať, ako sa genetická informácia prepisuje a reguluje.Metylácia DNA hrá dôležitú úlohu v regulácii génovej expresie, čo znamená, že môže zapnúť alebo vypnúť určité gény. Vysoká metylácia promótorových oblastí génov často vedie k zníženiu ich expresie (potlačeniu génovej aktivity), zatiaľ čo demetylácia môže umožniť aktívnejšiu expresiu. Tento mechanizmus je kritický pre mnohé biologické procesy, ako je vývoj, diferenciácia buniek a udržiavanie bunkovej identity. Poruchy metylácie DNA sú spojené s rôznymi chorobami, vrátane rakoviny, kde abnormálna metylácia môže viesť k nekontrolovanej aktivácii onkogénov alebo potlačeniu tumor-supresorových génov.

Čo je to metylácia DNA?

Napriek prísľubu predchádzajúcim verziám proteomických hodín starnutia chýbalo overenie v rôznych genetických a geografických populáciách. Okrem toho tieto modely neboli vytvorené na veľkých, rôznorodých skupinách, ktoré by umožnili rozsiahle testovanie na početné stavy súvisiace s vekom vrátane multimorbidity - súčasnej prítomnosti viacerých zdravotných problémov - čo je rastúci globálny problém.

Výskumníci z Harvard Medical School <a rel="noopener" href="https://www.nature.com/articles/s41591-024-03164-7">analyzovali</a> rozsiahly súbor údajov z britskej biobanky, ktorý zahŕňal 45 441 osôb vo veku od 40 do 70 rokov. Svoje overovanie rozšírili na biobanky v Číne a Fínsku, ktoré zahŕňali tisíce ďalších účastníkov, čím dokázali robustnosť modelu v rôznych demografických oblastiach. Určili 204 proteínov, ktoré účinne určujú chronologický vek, a identifikovali 20 kľúčových proteínov súvisiacich so starnutím. Tento model si zachoval 91 % presnosť predpovede starnutia.

Okrem toho štúdia spojila súvislosti medzi proteomickým starnutím a vznikom 18 závažných chronických ochorení, ako sú ochorenia srdca, pečene, obličiek, cukrovka, Alzheimerova choroba a dokonca rakovina. Taktiež korelovala s rôznymi biologickými, fyzickými a kognitívnymi ukazovateľmi starnutia.

Pomocou krvného testu na analýzu takmer 3 000 proteínov sme na viac ako 45 000 jedincoch vyvinuli model strojového učenia, ktorý využíva tieto krvné proteíny na predpovedanie vášho chronologického veku.

Vedúci autor štúdie, doktor Austin Argentieri, podrobne opísal zložitosť metódy a zdôraznil jej potenciál pri predpovedaní zdravotnej trajektórie človeka ďaleko za súčasnými metódami. „Pomocou krvného testu na analýzu takmer 3 000 proteínov sme na viac ako 45 000 jedincoch vyvinuli model strojového učenia, ktorý využíva tieto krvné proteíny na predpovedanie vášho chronologického veku. Nazývame to proteomické vekové hodiny, ktoré nám poskytujú podrobnejšie informácie o tom, ako biologicky fungujete v porovnaní s tým, čo by sme očakávali vzhľadom na váš chronologický vek. Tieto informácie potom môžeme použiť na meranie toho, ako rýchlo starnete na biologickej úrovni, porovnaním toho, koľko rokov vám predpovedajú vaše krvné proteíny, s vaším skutočným chronologickým vekom,” uviedol <a rel="noopener" href="https://www.medicalnewstoday.com/" target="_blank">pre magazín Medical News Today</a>.

Proteomické hodiny nielenže predpovedajú starnutie, ale ich cieľom je aj zmeniť prístup k preventívnemu zdraviu. Čoskoro by mohli vyhodnocovať riziká závažných ochorení a ponúkať skôr proaktívny než reaktívny prístup k riadeniu zdravia. Hoci je takýto nástroj stále vo vývoji a čaká na schválenie zo strany zdravotníctva, jeho potenciálny prínos by bol obrovský.

Argentieri si predstavuje budúcnosť, v ktorej by priebežné monitorovanie pomocou proteomických vekových testov mohlo jednotlivcom a lekárom pomáhať pri prijímaní rozhodnutí na zlepšenie zdravia, pričom by odrážalo zlepšenia alebo poklesy v rôznych biologických systémoch v reálnom čase.

Christopher Norman, geriatrický ošetrovateľ, zdôraznil úlohu, ktorú by takýto pokrok mohol zohrávať pri zlepšovaní stratégií zdravotnej starostlivosti, pričom by sa viac zameral na prevenciu chorôb než na ich liečbu po ich vzniku. Tento prelomový prístup k pochopeniu a potenciálnemu potláčaniu chorôb súvisiacich s vekom by mohol spôsobiť revolúciu v zdravotných záznamoch jednotlivcov aj v širších plánoch zdravotnej starostlivosti, a to smerom k prevencii a lepším zdravotným výsledkom.

Revolúcia v medicíne? Vedci prišli s unikátnym krvným testom

Autor článku

Norbert Skoupa

Výber pre vás

Revolúcia v medicíne? Vedci prišli s unikátnym krvným testom

Autor článku

Norbert Skoupa

Súvisiace články

Najčastejšie chyby, ktorých sa dopúšťate pri praní

8 farieb stolice: Ktorá hlási rakovinu, aká súvisí s chudnutím?

Syndróm vyhorenia na Slovensku rastie. Dôvod je to, čo robia všetci

Výber pre vás