دراسة تكشف عن تفاوت شيخوخة الأعضاء وتطور "ساعة الأنسجة" باستخدام الذكاء الاصطناعي

كشفت دراسة حديثة أن أعضاء الجسم لا تشيخ بنفس المعدل، بل يختلف tempo تقدم العمر من عضو لآخر.

تفاوت معدلات شيخوخة الأعضاء

أجرى باحثون في النمسا تحقيقاً أظهر أن الرئة والكلى والبنكرياس والمخ تتقدم في العمر بنسب متفاوتة، وأن الذكاء الاصطناعي يستطيع رصد التغيرات المرتبطة بالشيخوخة عبر عينات مجهرية من الأنسجة البشرية.

تطوير “ساعة الأنسجة” المدعومة بالذكاء الاصطناعي

فريق من مركز أبحاث طب الجزئيات التابع لأكاديمية العلوم النمساوية (سيم) ومعهد لودفيج بولتزمان للعلوم الطبية التابع لجامعة فيينا أنشأ نظاماً ذكاءاً اصطناعياً أطلقوا عليه “ساعة الأنسجة” لتقدير العمر البيولوجي للأعضاء اعتماداً على صور histology.

المنهجية وعينة الدراسة

حلل الباحثون أكثر من 25 ألف صورة رقمية تمثل نحو 480 مليون مقطع مربع من أنسجة 40 نوعاً مختلفاً تم الحصول عليها من مشروع التعبير الجيني للأنسجة “جي تي إي إكس” الذي يضم عينات من 983 شخصاً.

النتائج والتطبيقات المحتملة

تبين أن العمر هو العامل الرئيسي المؤثر على شكل الأنسجة في جميع الأعضاء التي فحصت، مستفيدين من هذه النتائج لاستنباط “ساعة الأنسجة” التي تحدد العمر البيولوجي لكل عضو على حدة وفقاً لشكله تحت المجهر. أظهرت النتائج مسارات مختلفة لتقدم العمر، حيث يبدأ تسارع الشيخوخة في الرئة والكلى والبنكرياس وغدة الأدرينالين بين سن 20 و40 عاماً، بينما يتسارع في أعضاء أخرى لاحقاً. كما ربط تسارع شيخوخة بعض الأعضاء بحالات مثل الفشل الكلوي، وانقطاع الطمث للرحم، والسكري للبنكرياس. حاول الفريق أيضاً تقدير عمر الأعضاء عبر عينات الدم، بمقارنة التعبير الجيني في الدم مع الأعمار التي قيست من صور الأنسجة، ثم وضع مؤشرات تسمح بتحديد العمر البيولوجي للأعضاء باستخدام الدم فقط. هذه المؤشرات نجحت في تقدير أعمار الأنسجة لدى مرضى يعانون من ألزهايمر، والتليفات الكيسية، والتهابات الأوعية الدموية، والسكري، مع ظهور أقوى علامات الشيخوخة في أنسجة المخ وفقاً للباحثين.