Знайдено спосіб подолати межу максимальної тривалості життя людини

Наукова команда компанії Gero у співпраці з онкологічним центром Roswell Park у Буффало, штат Нью-Йорк, опублікували результати дослідження маркерів старіння у повторних вимірах крові та фізичної активності. На основі аналізу великих даних вчені виявили фактор, який обмежує максимальну тривалість життя людини. Компанія Gero, веде розробку терапій, спрямованих на усунення цього фактора.

Вчені провели комплексний аналіз і виділили фактори, що найбільшою мірою впливають на тривалість життя сучасної людини

Отримані дані лягли в основу нейронної мережі, яка в режимі реального часу аналізує дані з сенсорів мобільних пристроїв і стежить за тим, як поточні звички впливають на зміну очікуваної тривалості здорового життя людини. Модель назвали GeroSense, вона доступна в однойменному мобільному додатку GeroSense в App Store, а результати її валідації опубліковані в науковому журналі Aging.

Скільки може прожити людина

Біологічний вік дає уявлення про те, наскільки організм людини відповідає її віку на основі фізіологічних параметрів. Очікувана тривалість життя у тих, хто дотримується здорових звичок в середньому більше на кілька років. Щоб дізнатися свій біологічний вік потрібно вирахувати саме цю різницю, а потім відняти або додати її до свого віку.

Різниця між віком і біологічним віком може змінюватися. Причому ці зміни можуть бути обратими. Наприклад, біовозраст часто підвищений у курців людей, але, як правило, може знижуватися, якщо кинути курити.

Проблема в тому, що невідомо з якою швидкістю будуть відбуватися такі зміни. На практиці це означає, що часто буває важко відрізнити випадкові коливання від тренда зміни біовозросту в силу зміни дієт або звичок.

Група вчених, яка зібрала в собі фахівців у біології, фізиці та біофізиці, вперше задалася питанням дослідити і охарактеризувати динаміку змін біовозросту в послідовних повторних вимірах. Виявилося, що відхилення біовозрасту від середнього значення під впливом різних стресів мають характерну тривалість за часом близько декількох тижнів. Значить має сенс звертати увагу тільки на такі зміни біовозросту, які зберігаються хоча б протягом декількох місяців.

Вчені прийшли до висновку, що стійкість організму до стресів, вимірювана як швидкість відновлення може бути новим важливим маркером старіння, а тренд зниження стійкості з віком може вказувати на те, що до 120-150 років здатність до відновлення повністю втрачається. Ймовірно тому прогрес у медицині збільшує середню тривалість життя, але не призводить до збільшення максимальної тривалості життя.

Максимальна тривалість життя може бути обмежена саме втратою здатності відновлюватися після навантаження (фізіологічного, психологічного тощо). Для подолання поточної «видової межі» людського життя повинні бути розроблені терапії, які не просто запобігають або лікують вже набуті хвороби, а втручаються в сам процес старіння, який лежить в основі втрати здатності організму до відновлення після навантаження. Дослідники особливо підкреслюють, що ніякі відомі закони природи не виключають створення інтервенцій для значного продовження життя і, зокрема, компанія Gero веде розробку таких терапій.

«Дослідження показує, що швидкість одужання є важливою ознакою старіння, який може задати напрямок для розробки терапій, які сповільнюють цей процес і збільшують тривалість здорового життя», - коментує Девід Сінклер, професор генетики Гарвардської медичної школи і автор книги «Життєвий план, або Революційна теорія про те, чому ми старіємо і чи можливо цього уникнути»

"Цікаво, що середній за популяцією час повернення в норму з віком збільшується з двох тижнів у 40 років до шести тижнів у 80 років. Причому така зміна виявляється в абсолютно різних біологічних сигналах - загальному аналізі крові та інтенсивності фізичної активності, вимірюваної фітнес-трекером ", - пояснює Андрій Тархов, PhD з фізики (Сколтех) і науковий співробітник Gero.

Більше можливостей для гаджетів

Дослідження також демонструє, що звичайні фітнес-гаджети можна використовувати не тільки для того, щоб стежити за досягненням ЗОЖ-цілей, але дізнатися, який спосіб життя або харчування насправді корисний для довголіття персонально для кожної людини. Дійсно, щоб відрізнити зміни біовозросту від часових коливань - необхідно заміряти його повторно кілька разів, в ідеалі хоча б раз на тиждень. Послідовні вимірювання з такою частотою за допомогою інвазивного методу - аналізу крові, на практиці навряд чи можливі. А ось носима електроніка може виявитися тут найбільш підходящим засобом.

"Ця робота несе важливий концептуальний посил. Вона показує роль, яку в довголітті людини відіграють старіння, що визначається як прогресуюча втрата стійкості, з одного боку, і вікові захворювання як маркери незворотних змін в організмі після втрати стійкості. Ця концепція пояснює, чому навіть найефективніша профілактика і лікування вікових захворювань може тільки поліпшити середню, але не максимальну тривалість життя, поки не будуть знайдені справжні методи терапії проти старіння ", - пояснює професор Андрій Гудков, старший віце-президент і завідувач кафедри біології клітинного стресу в Інституті раку Розуелл-Парк, співавтор публікації і співзасновник Genome Protection, Inc., біотехнологічної компанії, що спеціалізується на розробці методів лікування старіння. Результати роботи опубліковані в журналі Nature Communications.

"Старіння людини - складний і багатоступеневий процес. Важко собі уявити, що процес старіння можна було б звести до одного числа, наприклад біологічного віку. Ми показали, що біовозраст, або правильніше сказати, динамічна змінна, що описує поточний стан організму, не тільки оцінює зміни в очікуваній тривалості життя, але і те, наскільки стійкі ці зміни. Це універсальне явище: стійкість показує, як швидко динамічна система, будь то ринковий індекс, екологічна система або організм людини, може відновлюватися після стресу. Цей параметр є новим маркером старіння, і, мабуть, терапії, спрямовані на підтримку стійкості організму до стресів, а не на підтримку якогось певного рівня біовозросту, дозволять досягти радикального продовження життя людини ", - розповідає Петро Федічев, керівник дослідження, директор Gero і завідувач Лабораторії моделювання біологічних систем (МФТІ).

Наукова команда Gero створила GeroSense - модель, яка визначає біовозраст на основі даних шагомера, але не просто за кількістю кроків, пройдених за день, а використовує нейронну мережу, натреновану знаходити протягом дня саме ті патерни ходьби, які говорять про стан здоров'я організму. Попередня публікація наукового колективу показує, що при правильному підході до аналізу набоїв фізичної активності, можна отримувати якісно правильні передбачення тривалості життя навіть не використовуючи пульсометр. Достатньо даних з шагомера в смартфоні. Автори вважають, що це відкриває нові перспективи для моніторингу здоров'я населення.

"Ми інтегрували оцінку стійкості біовозросту в мобільний додаток GeroSense. Мені здається, це саме те, чого не вистачає додаткам зі здоров'я і фітнесу, які можна знайти на мобільних телефонах. Ми створили веб-сервіс, який може бути і вже інтегрований і в інші програми і рекомендаційні системи ", - коментує перший автор дослідження Тимофій Пирков, керівник проекту mHealth в компанії Gero.

Матеріал надано прес-службою Сколтеха