Определить биологический возраст человека можно по состоянию его сердечно-сосудистой системы. По утверждению ученых, определение этого показателя сыграет большую роль в развитии методик борьбы со старением. Статья была опубликована в журнале Aging. В состав исследовательской группы входили специалисты из Института молекулярной биологии РАН, Российского геронтологического научно-клинического центра, МФТИ и других престижных научных центров, обследования выполнялись в Национальном центре профилактической медицины и Центре геронтологии.
Биологический возраст — понятие, отражающее состояние организма. Для здорового среднестатистического человека он соответствует его хронологическому возрасту, т.е. возрасту «по паспорту». В процессе старения эти два показателя могут расходиться ввиду различных факторов: окружающей среды, вредных привычек, проявления наследственных заболеваний.
В основе исследования лежали данные УЗИ сонной артерии человека и тонометрии. С помощью машинного обучения была получена формула, способная предсказывать возраст у здоровых людей с точностью в 6,9 года для мужчин и 5,9 года для женщин. Также в исследовании были проведены тесты на больных гипертонией и диабетом второго типа. Результаты тестирования показали, что биологический возраст у страдающих такими заболеваниями в среднем на три года выше их реального возраста.
Авторы исследования в качестве источника информации об организме выбрали сердечно-сосудистую систему, а именно такие параметры, как минимальная толщина среднего слоя в ткани сонной артерии, скорость пульсовой волны, ширина сонной артерии (степень стеноза) и индекс аугментации — отношение пиков давления в пульсовой волне. Ученые проанализировали данные о 303 пациентах возрастом от 23 до 91 года, проходивших обследования в Центре профилактической медицины в Москве в 2012 году. Среди них 199 женщин и 104 мужчины.
По итогам работы ученые вывели формулу, в которой биологический возраст выражен с некоторыми коэффициентами через эти четыре параметра. Подбор коэффициентов осуществлялся с помощью машинного обучения, а именно робастной регрессии. Биоинформатик Александр Фединцев, сотрудник Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН, первый автор статьи, уточняет: «Эта модель (робастной регрессии, — прим. Indicator.Ru), помимо неплохой точности демонстрирует также простую интерпретацию результата: можно совершенно определенно сказать, насколько изменится предсказанный возраст при изменении измеряемых параметров. Стоит отметить, что важнейшую роль все же играют качественные данные. Благодаря обширной базе данных со множеством биомаркеров мы смогли выделить наиболее сильные факторы, которые помогли достичь низкой ошибки предсказания даже при использовании относительно простой и компактной модели».
Суть метода робастной регрессии схожа со знакомым нам со школьной скамьи методом наименьших квадратов — это попытка приблизить экспериментальную зависимость некоторой формулой, то есть подобрать переменные в формуле так, чтобы получившаяся кривая максимально соответствовала экспериментальным данным.
 |
| Отклонения биологического возраста от хронологического у диабетиков (слева), здоровых (посередине) и гипертоников (справа). (Экспериментальные данные) |
Чтобы проверить корректность новой методики, ученые решили сравнить вычисленные ими показатели биологического возраста с другими методами оценки состояния организма. Корреляция между рассчитанным биологическим возрастом и «Framingham CVD score» — оценкой риска сердечно-сосудистых заболеваний, основанной не на эхографии аорты — оказалась выше, чем корреляция с хронологическим возрастом. Также было проведено сравнение и с другими методами обработки тех же данных, что использовали ученые в своем исследовании: результаты работы сравнили со статистическим методом Клемеры-Дубала. И вновь корреляция результатов с биологическим возрастом оказалась выше, чем с хронологическим.
В совокупности с тем фактом, что по статистике Всемирной организации здравоохранения именно заболевания сердечно-сосудистой системы становятся основной причиной смерти в процессе старения, можно утверждать, что разработанная учёными методика является эффективным методом определения биологического возраста. А возможность быстро и надежно узнавать биологический возраст является залогом успешного развития борьбы со старением.