كشف الذكاء الاصطناعي أنّ أعضاء جسم الإنسان يمكن أن تتقدم في العمر بسرعات مختلفة للغاية، بحسب تقرير لموقع "Earth". وفي هذا السياق، قال الباحث أندريه رينديرو لموقع "Earth.com"، إنّ النتائج أظهرت كيف يمكن للمرض أن ينتشر عبر الجسم.
تغيّر هيكل الأنسجة مع تقدم العمر
وبالفعل، توصلت دراسة جديدة أجريت على الأنسجة البشرية المتبرع بها، إلى أنّ الأعضاء تتقدم في العمر بسرعات مختلفة، وأنّ الشيخوخة غير المتساوية يمكن قراءتها من عينة دم عادية.
وقام أندريه رينديرو وزملاؤه بتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، لتقدير عمر الشخص من خلال صور المجهر للأنسجة.
وعند المتبرعين الذين يعانون من الفشل الكلوي، أظهرت الأنسجة البعيدة عن الكلى بعضًا من أسرع معدلات الشيخوخة في الجسم كله.
وجاءت الصور من مشروع "GTEx" الأميركي الذي جمع الأنسجة بعد الوفاة من 983 متبرعًا تتراوح أعمارهم بين 20 و70 عامًا. وأعطى كل متبرع عينات من العديد من الأعضاء، أكثر من 25000 صورة مجهرية عبر 40 نوعًا من الأنسجة.
ساعات الأنسجة
ولدى جميع الأشخاص، كان العمر هو العامل الأقوى وراء مظهر الأنسجة. لذلك قام الفريق ببناء مؤشر عمري واحد لكل نوع من الأنسجة، وأطلق الباحثون على هذه المتنبئات اسم ساعات الأنسجة.
وتقوم كل ساعة بتقدير العمر البيولوجي للمتبرع أي عمر الأنسجة، وليس عدد ذكرى الميلاد التي قضاها مالكها. وفي المتوسط، كان التقدير أقل من العمر الحقيقي بأقل من 5 سنوات.
وكان الرقم الرئيسي هو الفجوة: عمر الأنسجة ناقص العمر التقويمي. ويميل العضو الذي سجل عمرًا أكبر من مالكه إلى أن يكون لديه أغطية واقية أقصر على كروموسوماته، وهي علامة كلاسيكية على التآكل الخلوي، والمزيد من علامات الضرر المبكر الذي لا تظهر عليه أعراض.
وكان الفرق واضحًا على الشرائح. وفي المخيخ، وهي منطقة الدماغ التي تنسق الحركة، أظهرت العينات القديمة تغير اللون المتبقي عندما تفقد الألياف العصبية غلافها، وكانت الشرايين الأورطية القديمة ذات جدران سميكة ومتضررة.
الأعضاء تتقدم في العمر بسرعات مختلفة
ويمكن لنفس الجسم أن يحتوي على أعضاء ذات أعمار بيولوجية مختلفة جدًا. وقد قام الباحثون بتصنيف المتبرعين إلى أنماط:
- كان لدى كبار السن المرنين أنسجة تبدو أصغر سنًا في معظم أنحاء الجسم.
- كبار السن الجهازيون أظهروا علامات واسعة النطاق للشيخوخة المتسارعة.
ومن بين 303 متبرعين لديهم فجوة أكبر من المتوسط في عضو واحد على الأقل، كان لدى معظمهم عدة أعضاء. وكان لدى مجموعة أصغر واحدة بالضبط، قلب، أو رئة، أو معدة تتقدم في السن بشكل أسرع من كل شيء حولها.
وعندما سأله موقع "Earth.com" عن ساعة الأورغن التي فاجأت الفريق أكثر، ذكر رينديرو أكثر من ساعة.
وقال: "لقد فوجئنا أيضًا برؤية أعضاء مثل الرئة والكلى والبنكرياس تظهر بالفعل شيخوخة متسارعة بين سن 20 و40 عامًا، قبل وقت طويل من ظهور الأمراض المرتبطة بالعمر والتي تؤثر عادةً على تلك الأعضاء".
الدم يكشف عن علامات شيخوخة الأعضاء
إنّ قراءة عمر العضو من الأنسجة لها مشكلة واضحة: الحصول على الأنسجة يتطلب إجراء عملية جراحية أو تشريح الجثة. لا أحد يسلم قطعة من البنكرياس أثناء الفحص.
ومع ذلك، قام العديد من المتبرعين بـ"GTEx" بجمع الدم إلى جانب الأنسجة. وقام الفريق بتدريب مجموعة ثانية من النماذج للتنبؤ بالفجوة العمرية لكل عضو، من خلال نشاط الجينات في الدم وحده.
ووصفت إيفا بولجان، إحدى الباحثين الـ3 الأوائل المشاركين، هذه الخطوة.
وقالت: "هذه قفزة مفاهيمية: استخدام لغة شيخوخة الأنسجة، المستفادة من الصور، وترجمتها إلى شيء يمكن قراءته من سحب الدم الروتيني".
وقام الفريق بتطبيق نماذج الدم على أكثر من 1200 عينة من دراسات مستقلة. ومن بين هؤلاء، جاء 577 من أشخاص أصحاء، والبقية من أشخاص مصابين بسكتة دماغية أو أحد الأمراض المزمنة الـ7.
وأظهر الدماغ أكبر فجوة لدى مرضى السكتة الدماغية. بالنسبة للأشخاص المصابين بمرض الزهايمر، كان الدماغ هو العضو الوحيد الذي يحتوي على فجوة واضحة. وارتبط مرض كرون، الذي يسبب التهاب الجهاز الهضمي، بدرجات أقدم في المريء والمعدة والأمعاء الدقيقة والقولون.
(ترجمات)