Ученые провели исследование, в ходе которого были выявлены белковые биомаркеры, указывающие на биологический возраст органа. Исследователи изучили 11 органов и тканей: сердце, легкие, мозг, почки, печень, поджелудочная железа, кишечник, мышцы, жир, иммунная система и кровеносные сосуды. Всего они измерили 4979 белков у 5676 взрослых от 20 до 90 лет и отметили белки, гены которых экспрессировались как минимум в четыре раза больше в определенном органе, чем в любом другом. Из всех измеренных белков этому определению соответствовали 856 (17,9%).

Алгоритм машинного обучения был обучен оценивать хронологический возраст 11 органов, используя в качестве входных данных эти высокоэкспрессированные белки. В рамках исследования были созданы две модели: «организменная» с использованием неспецифичных для органов белков плазмы и «обычная» с использованием всех белков независимо от специфичности. Это позволило сравнить влияние каждого органа на общий возраст. Для каждого человека алгоритм определял «разрыв в возрасте» — показатель биологического возраста этого человека по сравнению со сверстниками того же возраста. Предыдущие исследования обнаружили связь между возрастными различиями и риском смертности.

Исследователи заметили, что люди с одинаковой условной разницей в возрасте имели разные профили старения органов, причем у некоторых людей наблюдалось чрезмерное старение одного или нескольких органов по сравнению с общей популяцией.

У 18,4% людей в возрасте 50 лет и старше по крайней мере один орган старел значительно быстрее, чем у остальных. Эти люди подвергаются повышенному риску заболевания этого конкретного органа в ближайшие 15 лет.

Наличие одного органа с ускоренным старением сопряжено с повышенным на 20-50% риском смертности. Хотя только у 1,7% людей наблюдалось резкое старение органов, риск смертности у них был аж в 6,5 раз выше, чем у людей без какого-либо явно стареющего органа.

Что касается конкретных органов, у людей с ускоренным старением сердца риск сердечной недостаточности увеличился на 250%, а также наблюдался повышенный риск сердечного приступа и фибрилляции предсердий. Увеличение разницы в возрасте мозга увеличило риск клинически значимого снижения когнитивных функций на 34% в течение пяти лет. Ускоренное старение мозга и сосудов предсказывает прогрессирование болезни Альцгеймера так же эффективно, как уровень тау-белка — нынешнего биомаркера болезни в крови. Также была обнаружена сильная связь старения почек с гипертонией и диабетом.

Выявление органов, которые быстро стареют у внешне здоровых людей, означает раннее начало их лечения. А идентификация белков, которые указывают на чрезмерное старение определенного органа и связанный с ним риск заболеваний, поможет разрабатывать таргетные препараты. Этот подход является минимально инвазивным и требует лишь небольшого образца крови. Его можно применять для прогнозирования последствий медицинских вмешательств, таких как изменение образа жизни и медикаментозная терапия, на уровне органов.