قدم الباحثون ساعة عمرية بروتينية جديدة تستفيد من بروتينات البلازما؛ للتنبؤ بالعمر البيولوجي، والمخاطر الصحية المرتبطة به.
ووجدوا أن هذه الساعة تتنبأ بالعمر بدقة، وترتبط بخطر الإصابة بأمراض مزمنة خطيرة وأمراض متعددة وبالوفيات، عبر دراسة مجموعات سكانية متعددة.
تعد الشيخوخة عاملًا محوريًا في تطور الحالات المزمنة مثل أمراض القلب، والسكتة الدماغية، والسكري، والسرطان.
وعلى الرغم من أن العمر الزمني يُستخدم بشكل شائع كبديل للعمر البيولوجي، إلا أنه غالبًا ما يفشل في عكس الحالة البيولوجية الحقيقية للفرد.
وقدمت مقاييس مثل ساعة الميثيل DNA (DNAm) رؤى حول العمر البيولوجي، ولكن التطورات الحديثة تشير إلى أن بيانات البروتينات قد توفر مؤشرات أكثر دقة لعمليات الشيخوخة.
وتمثل دراسة نشرها موقع “نيوزميديكال” أول تحقق شامل من صحة ساعة بروتينية عبر مجموعات سكانية كبيرة ومتنوعة، إذ تقدم طريقة متقدمة للتنبؤ بالأمراض المرتبطة بالعمر والوفيات، متفوقة على المقاييس التقليدية من خلال تقديم تقييم مباشر للوظائف البيولوجية.
جمع الباحثون البيانات من ثلاث مجموعات بيانات واسعة: مجموعة بيانات المملكة المتحدة (UKB)، مجموعة بيانات كادوري في الصين (CKB)، وفينجين، وهو مشروع دراسات جينية كبير مستند إلى بيانات طبية وجينية من فنلندا.
وباستخدام منصة Olink Explore 3072، قام الباحثون بالتحقق من صحة ساعة بروتينية قادرة على التنبؤ بالعمر البيولوجي بناءً على مستويات تعبير بروتينات البلازما، بدلاً من العمر الزمني.
وبعد معالجة وتطبيع بيانات البروتينات، حدد الباحثون 2,897 بروتينًا للتحليل، وتم استخدام نموذج تعزيز التدرج، LightGBM، الذي أثبت تفوقه على النماذج الأخرى في التنبؤ بالعمر الزمني.
كما ساعدت إزالة الميزات التكرارية في تحديد 20 بروتينًا حاسمًا، مما شكل نموذجا للعمر البروتيني، والذي أظهر دقة عالية.
وتمت معايرة النموذج باستخدام التحقق المتقاطع الخماسي في مجموعة بيانات المملكة المتحدة، ثم تم تطبيقه على مجموعات الصين وفنلندا لتحديد الفرق بين العمر البيولوجي المتوقع والعمر الزمني.
تم استخدام التحليلات الإحصائية لتقييم قوة النموذج في التنبؤ بسمات الشيخوخة المرتبطة بالأمراض والوفيات.
وخلال فترة متابعة تتراوح بين 11 و16 عامًا، سجلت الدراسة معدلات وفيات بلغت 10.6% في بيانات المملكة المتحدة، و 36% في بيانات الصين، و1% في فنلندا.
وحدد الباحثون 204 بروتينات مرتبطة بالشيخوخة، وبقيت هذه الروابط ثابتة بمرور الوقت.
وظهر العمر البروتيني كأداة قوية في التنبؤ بعلامات الشيخوخة البيولوجية والنتائج الصحية؛ إذ أظهرت الدراسات أنه يرتبط بشكل ملحوظ بتعدد الأمراض والوفيات الشاملة، مع نسبة مخاطر تبلغ 1.15 لكل سنة.
وقد تنبأ العمر البروتيني بمخاطر 14 مرضًا غير سرطاني، مثل مرض ألزهايمر (نسبة المخاطر 1.11)، مرض الكلى المزمن (نسبة المخاطر 1.14)، ومرض السكري من النوع 2 (نسبة المخاطر 1.13). كما أظهر ارتباطات بمخاطر أنواع مختلفة من السرطان، بما في ذلك سرطان الثدي (نسبة المخاطر 1.12)، سرطان الرئة (نسبة المخاطر 1.09)، وسرطان البروستات (نسبة المخاطر 1.08).
بالإضافة إلى ذلك، ارتبط العمر البروتيني بعلامات الشيخوخة البيولوجية المختلفة وقياسات الأداء الإدراكي والبدني.
وسلطت الدراسة الضوء على أن فعالية ساعة البروتينات تتأثر بالبروتينات المشاركة في التفاعلات مع مصفوفة الخلايا الخارجية، والاستجابة المناعية، وتنظيم الهرمونات، وتطور الأعصاب. وعلى عكس ساعات العمر البيولوجي، كشفت ساعة العمر البروتيني عن بروتينات جديدة مرتبطة بالشيخوخة، مقدمة رؤى جديدة حول العلامات البيولوجية للشيخوخة.
وبهذا، تمهد الدراسة الطريق لتطوير الأدوية المستهدفة وتعديلات نمط الحياة التي قد تقلل من الوفيات المبكرة، وتؤخر ظهور الحالات الصحية الرئيسة المرتبطة بالعمر.
