سن زیستی اندام‌ها؛ هوش مصنوعی از طریق خون پیری بدن را پیش‌بینی می‌کند

پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری هوش مصنوعی، به دستاوردی انقلابی دست یافته‌اند که می‌تواند از طریق یک نمونه خون ساده، سن زیستی اندام‌ها را با دقت بالا تخمین بزند. این فناوری نویدبخش تحولی بزرگ در پزشکی پیشگیرانه است، چرا که نشان می‌دهد سن شناسنامه‌ای لزوماً با وضعیت سلامت واقعی بدن انسان مطابقت ندارد.

چگونه هوش مصنوعی ساعت بیولوژیک بدن را می‌سازد؟

تیم تحقیقاتی به سرپرستی آندره رندیرو در دانشگاه وین، با تحلیل گسترده‌ای از تصاویر میکروسکوپی، توانستند الگوهای پیچیده پیری را شناسایی کنند. آن‌ها در این مسیر از داده‌های مربوط به ۲۵,۷۱۲ تصویر میکروسکوپی از ۴۰ نوع بافت مختلف در ۲۹ اندام انسانی استفاده کردند.

این مدل هوش مصنوعی با بررسی تغییرات ساختاری بسیار ظریف، برای هر عضو بدن یک ساعت زیستی اختصاصی طراحی کرده است. به عنوان مثال، اگر بافت ریه یک فرد ۶۰ ساله از نظر ساختاری مشابه بافت‌های افراد بسیار مسن‌تر باشد، سیستم تشخیص می‌دهد که این اندام از نظر بیولوژیکی پیرتر از سن واقعی فرد است.

تفاوت سرعت پیری در اندام‌های مختلف بدن

یکی از یافته‌های کلیدی این مطالعه در ژورنال Nature Medicine، اثبات این موضوع است که پیری در بدن یکپارچه نیست. هر اندام با سرعتی متفاوت و با نشانه‌های متمایز دچار تغییرات می‌شود. برخی از این نشانه‌ها عبارتند از:

• کاهش حجم و کوچک شدن بافت‌ها
• افزایش سفتی بافت‌های ارگان‌ها
• کاهش تراکم رگ‌های خونی ریز
• تجمع چربی در بافت‌های عضلانی

این عدم یکپارچگی نشان می‌دهد که نمی‌توان یک عدد واحد را برای کل وضعیت بیولوژیک بدن در نظر گرفت؛ زیرا ممکن است قلب یا مغز فردی بسیار پیرتر از سایر اندام‌های او باشد.

استفاده از خون برای تشخیص سن اندام‌ها

از آنجایی که نمونه‌برداری مستقیم از بافت‌ها (بیوپسی) برای بررسی‌های روتین دشوار است، محققان روی یافتن جایگزینی غیرتهاجمی تمرکز کردند. آن‌ها دریافتند که الگوهای فعالیت ژن‌ها در خون، سرنخ‌های دقیقی از وضعیت سلامت اندام‌ها ارائه می‌دهند.

مدل ساخته شده بر پایه خون، در تخمین سن دستگاه گوارش و طحال عملکرد بسیار موثری از خود نشان داده است.

اگرچه این روش هنوز در مراحل آزمایشگاهی قرار دارد و نیاز به بررسی‌های طولانی‌مدت برای پیش‌بینی دقیق بیماری‌ها دارد، اما قدمی بزرگ به سوی درک بهتر فرآیند پیری و مدیریت سلامت فردی محسوب می‌شود. در نهایت، سن زیستی اندام‌ها ابزاری قدرتمند برای تشخیص زودهنگام آسیب‌های بیولوژیک خواهد بود.