La maison d'édition Alpina Non-Fiction publie le livre Counterclockwise de la journaliste scientifique Polina Loseva. TASS publie un extrait sur la façon dont les scientifiques recherchent les signes de vieillissement dans le corps.
Maison d'édition * Alpina non-fiction *.
Collectez les tous
En 2001, le premier «indice de fragilité» est apparu, l'un des marqueurs les plus simples du vieillissement. Les chercheurs ont testé un large échantillon de personnes pour cinq signes de fragilité: perte de poids involontaire, faible force de préhension, marche lente, sensation de fatigue et inactivité. Ceux qui répondent à au moins trois critères, les auteurs du critère sont considérés comme fragiles. Ils avaient un risque plus élevé de maladie, d'hospitalisation et de décès. Ceux qui ne correspondaient qu'à une ou deux caractéristiques se voyaient attribuer un statut de fragilité intermédiaire. Ce critère unique en son genre ne permettait pas encore d'évaluer le risque exact pour chacun des sujets, mais avec son aide il était déjà possible de mesurer les risques pour la population dans son ensemble et ses différents groupes.
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Plus tard, sur la base de cette idée, toute une forêt d'indices de fragilité s'est développée. Depuis, le nombre de fonctionnalités a considérablement augmenté et peut atteindre des centaines, mais le principe est resté le même. Chaque caractéristique est un paramètre qui:
a) est un défaut de santé (et non une propriété d'un mode de vie, comme le tabagisme);
b) survient plus souvent avec l'âge;
c) se produit au moins 1% des personnes dans la population.
La somme des signes doit couvrir différents domaines du travail du corps, c'est-à-dire non seulement la condition physique, mais aussi la santé mentale et psychologique d'une personne. En fait, ces indices mesurent le nombre de déficiences / blessures dans le corps humain, c'est pourquoi ils sont parfois appelés indices de défauts. Chacun des dizaines ou centaines de traits est noté sur une échelle de 0 à 1, et le sujet reçoit un score de fragilité qui augmente à mesure que le corps vieillit.
L'indice de fragilité est la quintessence de l'approche médicale du vieillissement, qui considère la vieillesse comme un ensemble de maladies liées à l'âge. Par conséquent, de tels indices sont souvent utilisés dans le travail médical et ils sont bons pour prédire, par exemple, le besoin d'une personne âgée en soins intensifs. Dans de rares cas, ils travaillent également pour les jeunes, car chaque défaut, chaque maladie liée à l'âge nuit gravement à leur taux de survie. Cependant, avec leur aide, il est difficile de prédire autre chose que le risque de décès, de sorte que pour les personnes relativement en bonne santé, ils sont peu utiles. De plus, les indices de fragilité ne nous disent rien sur la cause du vieillissement et ne mesurent que ses conséquences.
Néanmoins, le principe lui-même - n'utiliser pas un paramètre, mais la somme des marqueurs - est certainement vrai, car il prend en compte l'hétérogénéité de la population. Et maintenant, les chercheurs tentent de construire des modèles multivariés pour estimer l'âge biologique.
Par exemple, dans l'étude américaine CALERIE, consacrée à la restriction calorique, les scientifiques traquent 18 signes différents: de la quantité de cholestérol et d'hémoglobine à la santé des muqueuses. Pour chacun d'eux, ils ont construit une courbe de changement de 26 à 38 ans et construit un modèle qui prédit l'âge biologique basé sur la somme des changements de tous les paramètres, multipliée par certains coefficients. Les tentatives d'estimer l'âge biologique de chaque participant individuel ont montré que la population, même jeune, est très hétérogène. Selon les expérimentateurs, l'âge biologique des sujets, qui ont 38 ans selon leurs passeports, peut être de 30 à 50 ans. Dans cette étude, il est particulièrement important que les scientifiques travaillent avec des jeunes en bonne santé, dont le risque de décès ou de développement de maladies est presque impossible à estimer. Probablement,dans un proche avenir, un tel marqueur d'âge complexe apparaîtra. La seule question est de savoir quels paramètres spécifiques y seront inclus.
Il nous considère
Que signifient 5, 10 ou même 100 paramètres par rapport à la complexité de l'organisation du corps humain? Afin de ne pas se soucier de choisir les biomarqueurs les plus précis, un certain nombre de scientifiques utilisent une approche fondamentalement différente pour calculer l'âge biologique: l'intelligence artificielle. Dernièrement, il y a eu de nombreux travaux dans lesquels les médecins enseignent aux réseaux de neurones à diagnostiquer une grande variété de maladies, alors pourquoi ne pas les appliquer au vieillissement?
Aux États-Unis, cela est fait par un groupe de chercheurs dirigé par le scientifique Alex Zhavoronkov. Ils forment l'intelligence artificielle sur une grande variété de signes du vieillissement. Par exemple, en 2018, ils lui ont appris à mesurer l'âge d'une personne à partir d'une photographie d'un visage. En reconnaissant l'œil et la peau environnante, le programme a déterminé l'âge avec une précision de deux à cinq ans. Dans le même temps, la caractéristique la plus significative s'est avérée être des rides dans le coin de l'œil: dès qu'elles ont été fermées sur les photos, pour le réseau neuronal, les personnes âgées ont commencé à ressembler à de petits enfants.
En 2019, le groupe de Zhavoronkov a effectué des tests sanguins. Les paramètres qu'ils mesurent ressemblent à un test biochimique standard: la quantité de différentes cellules sanguines, la concentration de protéines, de graisses, de glucose et de produits métaboliques - urée, créatinine (un produit métabolique dans les muscles, qui est généralement excrété par les reins), bilirubine (hémoglobine résiduelle). Et encore une fois, l'intelligence artificielle a déterminé l'âge des sujets avec une précision de six ans.
En cours de route, il s'est avéré que pour différents sexes et groupes ethniques, il est nécessaire de prendre en compte un ensemble différent de marqueurs. Par exemple, la concentration de sodium jouait un rôle important dans le calcul de l'âge des Sud-Coréens, mais ne dépendait pas significativement de l'âge des Européens de l'Est. Et c'est une autre caractéristique qu'il faut garder à l'esprit lorsqu'il s'agit de l'âge biologique: il vaut la peine de vérifier à chaque fois sur la base de quel échantillon la méthode de détermination a été développée. Ce qui rend le vieux chinois vieux ne fonctionne pas nécessairement pour l'Indien.
Viennent ensuite les microbes. Malgré le fait que nous ne savons toujours pas comment exactement différents représentants de la microflore intestinale affectent la santé humaine, l'intelligence artificielle les a déjà comptés. En comparant les nombres relatifs de différents types de bactéries dans les intestins des humains, le réseau neuronal a appris à déterminer l'âge avec une précision d'environ quatre ans.
Il est intéressant de noter que la relation de certains microbes avec la détermination de l'âge ne dépendait pas du fait qu'ils étaient bénéfiques pour la santé ou, au contraire, nocifs. En ce sens, les bactéries «vieillissantes» semblent particulièrement curieuses. Ce sont probablement les mêmes habitants intestinaux nouvellement acquis dont nous avons parlé dans le chapitre "Microbes" et qui conservent la diversité nécessaire au sein de l'organisme vieillissant et maintiennent l'inflammation au niveau souhaité. Mais une autre explication est possible: ces microbes ne reflètent peut-être pas tant la vieillesse que le mode de vie de la génération qui est maintenant entrée dans la vieillesse: faible activité physique, consommation élevée de sucres et d'aliments transformés. Et si cela est vrai, à l'avenir, les scientifiques devront ajuster la méthode de détermination de l'âge, non seulement en fonction du sexe ou de la race,mais aussi de la génération et de son mode de vie.
Le travail d'intelligence artificielle élargira certainement le champ de vision et révélera ce que les méthodes classiques manquent. Dans le même temps, tous les paramètres mesurés ne répondent pas aux critères des biomarqueurs. Par conséquent, un réseau de neurones capable de déterminer l'âge d'une personne s'avère très utile sur le plan fonctionnel, mais soulève de nombreuses questions d'un point de vue biologique.
Lesquels des paramètres pris en compte par l'IA sont vraiment importants? Lesquelles sont liées aux causes du vieillissement et lesquelles reflètent uniquement le mode de vie? Désormais, l'intelligence artificielle est guidée par un algorithme qui nous est incompréhensible et produit des prédictions non étayées, comme le devin grec. Pour avoir des raisons de croire à ses prédictions, nous devons encore isoler et tester les principaux marqueurs sur lesquels il s'appuie.
Difficultés de conversion
La liste des marqueurs potentiels de l'âge biologique ne s'arrête pas là. Les débris d'ADN circulant dans le sang, la quantité de résidus de sucre sur les protéines extracellulaires, et même les caractéristiques du cerveau en IRM sont proposées comme candidats. Une étude récente a calculé l'âge du cerveau en fonction de la quantité d'oxygène consommée par unité de glucose. La dégradation du glucose sans la participation de l'oxygène était considérée comme un signe «enfantin», et la respiration complète d'oxygène était considérée comme un «adulte». Cette méthode prévoyait l'âge avec une précision de seulement 8,5 ans, mais le cerveau des femmes était, en moyenne, quatre ans plus jeune que celui des hommes. Il existe de nombreux exemples de ce type et le nombre de candidats biomarqueurs continue d'augmenter.
Le problème est que leurs prédictions ne concordent pas bien les unes avec les autres. Et si au sein de chaque groupe les marqueurs peuvent encore être amenés à un dénominateur commun - par exemple, tous les types d'horloges épigénétiques peuvent être calibrés de manière égale - alors les différences entre les groupes restent profondes. Dans différentes études, elles se comportent différemment: quelque part, les montres de Hannam (mais pas celles de Croates) prédisent le risque de diminution des capacités mentales et motrices, dans d'autres travaux, seules les montres de Croate sont associées au risque de maladies cardiovasculaires et d'obésité. Dans la troisième étude, l'indice de fragilité est beaucoup plus précis pour déterminer l'âge biologique que les heures de méthylation, et dans la quatrième, aucun des marqueurs n'a été en mesure de prédire assez précisément les signes d'âge.
Peut-être que le point est dans la "spécialisation" étroite de la plupart des marqueurs biologiques, qui ne sont indicatifs que dans "leur" domaine. Les concentrations lipidiques sont étroitement associées à l'obésité, à l'IRM du cerveau - à l'intelligence, à la longueur des télomères - à la régénération, etc. Mais, si tel est le cas, pouvons-nous juger des risques pour le corps dans son ensemble en fonction de l'âge d'un organe ou d'un système organique?
À proprement parler, nous ne sommes pas sûrs que toutes les parties du corps humain vieillissent au même rythme, et pour en parler, nous devons avoir un paramètre de vieillissement commun pour tous. Par exemple, épigénétiquement, la plupart des tissus (mais pas tous) ont à peu près le même âge, mais le nombre de cellules sénescentes qu'ils contiennent est différent.
En ce sens, il est intéressant d'observer des patients qui ont subi une transfusion sanguine ou une greffe d'organe - après cela, des cellules d'âges biologiques différents se retrouvent dans leur corps. Les mesures montrent qu'être dans le même corps ne lisse pas la différence d'âge. Et si le donneur était plus jeune que le receveur, ses cellules continuent à vivre à leur rythme, restant plus jeunes que les tissus environnants - du moins selon l'horloge épigénétique.
D'une manière ou d'une autre, il n'existe pas encore de mesure unique pour tous les organes, tout comme il n'y a pas de biomarqueur unique adapté à toutes les expériences. Chaque paramètre utilisé résout son problème spécifique; dans certaines études, les chercheurs recherchent spécifiquement des marqueurs distincts pour différents domaines de la vie du corps. Et cela a sa propre logique: plus le paramètre que nous mesurons est spécifique, mieux nous comprenons comment il se forme et sous l'influence duquel il peut changer.
Lorsque nous essayons de trouver un marqueur pour tout l'organisme, la question se pose immédiatement: que mesurons-nous exactement? Les télomères indiquent si les cellules sont prêtes à se diviser, l'horloge épigénétique indique dans quelle mesure une cellule répare son ADN ou dans quelle mesure elle maintient les gènes non tordus. Ces deux marqueurs ne coïncident presque jamais dans les prédictions. Cela suggère peut-être que chaque marqueur mesure l'épaisseur de son propre pilier de vieillissement - et alors cela n'a aucun sens d'essayer de les relier.
C'est probablement le problème des biohackers, qui tentent de mesurer de nombreux paramètres de leur corps et de les ajuster à des valeurs "optimales". Il existe un nombre incroyable de marqueurs, et chacun d'eux individuellement peut ne rien dire (tout comme chaque région individuelle d'ADN méthylé n'est pratiquement pas associée à l'âge biologique) ou donner des résultats qui ne coïncident pas avec d'autres prédictions. Par conséquent, il est peu probable que nous puissions un jour trouver un paramètre spécifique qui répondra à toutes nos questions.
Nous nous trouvons dans une impasse: il est impossible de trouver un seul marqueur, le même pour tous, et de nombreux marqueurs plus petits sont encore mal cohérents entre eux et ne fournissent pas d'explications biologiques. C'est le même problème auquel sont confrontés les combattants contre le vieillissement: il semble que nous ne sommes plus destinés à ouvrir une seule pilule magique, et il n'est guère possible de tout réparer par parties, comme le suggère Aubrey de Gray. La liste des modifications que nous avons compilées sur les pages de cette partie ne laisse aucun espoir de réparation facile. Dans la partie suivante, nous essaierons de trouver un terrain d'entente et de parler de la manière dont la recherche des causes du vieillissement permet de savoir ce que l'on peut en faire et quelle recette de «l'élixir de jeunesse» semble la plus plausible aujourd'hui.
