Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Взломать старение почему теперь мы сможем жить дольше

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 / 3624 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 > Следующая >>>

Вдобавок кэтому Джеки попросила своих студентов оценить возраст каждого человека пофотографии. Как иожидалось, ошибка определения возраста была невелика— всреднем погрешность составила менее пяти лет.

Что еще интереснее, «ошибка» определения возраста иустудентов, иукомпьютерной программы была вовсе неслучайной. Люди, определяемые другими, как выглядящие старше своего возраста, оказывались либо менее здоровыми (страдали отодного или нескольких хронических заболеваний), либо получали первый такой диагноз всреднем раньше, чем их ровесники.

Одинаковая способность программы ичеловека оценить возраст другого человека повнешнему виду недолжна нас удивлять. Наиболее определенно выразился Эндрю Ян— автор книг иучебников про внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) . Эндрю уверен всправедливости (посостоянию дел на2019 год) простого правила: все, что может быть сделано человеком заодну секунду, может быть автоматизировано при помощи ИИ.

Переход кболее сложным моделям, таким как искусственные нейронные сети, должен позволить еще более точные оценки возраста. Внастоящее время Джеки работает содним изкрупнейших производителей смартфонов вмире для создания системы оценки биологического возраста поизображению, используемому для идентификации пользователя. Так что появление алгоритмов, отслежива ющих состояние здоровья пользователей соцсетей позагружаемым фотографиям, незагорами.

Для построения биомаркера возраста все средства хороши. Изодного итогоже сигнала можно сделать два вида «биологических часов»: «классические», оценива ющие паспортный, или хронологический, возраст илиже «часы»,

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 231

предсказыва ющие риск заболевания или смерти. Так как риск болезней исмерти растет экспоненциально свозрастом, оценка возраста измоделей риска может быть математически преобразована воценку возраста.

Два вида часов дают два вида «биологического возраста», каждый изкоторых говорит нам немного разные вещи. Паспортный возраст сейчас можно оценить избиологических сигналов сточностью внесколько лет. Самые известные биологические часы такого типа— это разработка профессора Стива Хорвата, основанная налинейном статистическом анализе возраст зависимых изменений метилирования ДНК.

Легко показать, что чем точнее предсказан хронологический возраст, тем меньше информации такой биомаркер может дать осостоянии здоровья человека. Этот на первый взгляд удивительный факт получил название «парадокс биомаркера возраста». Действительно, люди, рожденные водин год, умрут вразное время: 66% смертей произойдет вочень широком интервале плюс-минус 17лет. Ясно, что если ваш биологический возраст равен паспортному сошибкой в пять лет именьше, то мы практически ничего незнаем обожидаемой продолжительности жизни. Вконце концов, для предсказания хронологического возраста слюбой точностью ненужен ИИ— достаточно просто посмотреть себе впаспорт.

Запоследние годы для построения биологических часов, аименно такое название закрепилось заалгоритмами, предсказыва ющими хронологический возраст пациентов, используется множество исходных данных— отформы лица домикробиома или анализов крови. Начиная с1960-х годов такие оценки делались спомощью построения простых математических моделей, авпоследнее время— при помощи искусственного интеллекта имашинного обучения.

232 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

Несколько более полезными оказываются биологические часы, которые предсказывают риск или наличие возрастзависимых заболеваний. Популярной версией такого алгоритма является PhenoAge, предсказыва ющий риски болезней исмерти изобщего ибиохимического анализа крови, который разработала Морган Левайн изЙельского университета.

Тренировка таких моделей сложнее, так как возраст ипол пациента легко спросить ипотому эти величины практически всегда хорошо известны. Модели риска или наличия заболеваний требуют задавать подробные вопросы инакапливать значительные объемы персональных данных оздоровье. Построение моделей риска тех или иных заболеваний требует наблюдать одного итогоже человека несколько лет, сохраняя доступ кего медицинской истории.

Микропроцессорная революция вызвала кжизни массовое внедрение миниатюрных сенсоров, интегрированных впотребительские устройства. Миллиарды смартфонов содержат акселерометры, способные вреальном времени определять ускорение устройств и,следовательно, подвижность их владельцев. Десятки миллионов пользователей носят фитнес-браслеты, способные измерять нетолько шаги, ноипульс втечение дня. Более сложные устройства, такие как Apple Watch, могут снимать электрокардиограмму, ипродолжается соревнование засоздание устройств, способных вести постоянное наблюдение зауровнем температуры тела или глюкозы вкрови.

Бизнес-эксперты ифутурологи обещают нам интернет вещей (IoT) или даже «интернет всего». Носимые устройства подключены кинтернету ихранят данные своих пользователей встандартизированном, азначит, иудобном для анализа виде. Однажды подключившись ктакому сервису, человек недолжен предпринимать никаких усилий для обновления

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 233

или синхронизации своих данных. Вот почему данные сносимых устройств представляют собой идеальный источник сигнала для моделей биологического возраста.

Контуры такого подхода удалось очертить в2018году, когда мы, специалисты компании Gero, вместе сАндреем Гудковым изКомплексного онкологического центра имени Розуэлла Парка вСША использовали средства машинного обучения ипроанализировали пошаговую активность пользователей изамериканского биобанка NHANES ианглийского UK Biobank. В обоих случаях мы располагали информацией осмертности отвсех причин втечение почти 10-летнего периода наблюдения после измерения физической активности.

Кроме среднего уровня активности, тоесть среднего числа шагов вдень занеделю, мы смотрели нахарактер изменения активности человека втечение дня. Фактически мы анализировали способность человека ускоряться иподдерживать интервалы высокой активности. Оказалось, что свозрастом изменяется нетолько уровень, ноидиапазон изменений активности. Все это позволило «синтезировать» количественные метрики сигнала сносимого устройства водну величину— биологический возраст,— связанную сриском смерти отвсех причин (результаты работы были

опубликованы вжурнале Aging в2018году

Еще более точные модели удалось построить всотрудничестве сэкспертами поглубокому машинному обучению иИИ из«АктивБизнесКонсалт» воглаве сСергеем Марковым. Нейронные сети, обучаемые набольших данных, совершили настоящую революцию взадачах, связанных сраспознаванием образов. Растет испектр медицинских применений ИИ, включая диагностику заболеваний сердца поЭКГ. Публикуется множество работ сдемонстрацией «ИИ-кардиологов»,

234 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

способных диагностировать различные заболевания сердца поЭКГ сточностью консилиума докторов

97, 98, 99

Мы применили нейронную сеть для определения риска смерти отвсех причин, тоесть биологического возраста, изсигнала акселерометра носимого устройства— браслета или мобильного телефона. Результаты работы были представлены вNature Scientiﬁ c Reports в2018году

100

ипослужили основой создания некоммерческого мобильного приложения для iOS— Gero Healthspan. Стех пор десятки тысяч человек вовсем мире приняли участие висследованиях связи возрастных изменений, диеты иобраза жизни.

Теперь, когда запоследние годы построено иизучено множество моделей биологического возраста, можно подвести некоторые предварительные итоги. Несмотря наточто разные модели построены вразных исходных данных инаосновании анализа данных изразличных биобанков, включающих данные людей изразных стран, все предсказания ведут себя похоже.

Во-первых, биологический возраст увеличивается свозрастом. Яговорю обэтом сиронией, новкаждой шутке есть только доля шутки: характер возрастных изменений оказывается разным ввозрастных группах, отвеча ющих четко различимым жизненным этапам.

Вмедицинских данных очень хорошо видно взросление (0–15лет отрождения допримерно возраста полового созревания) изрелость (15–40лет). Вэтом диапазоне возрастные изменения связаны сростом организма: сначала быстрым, потом замедленным споследу ющим выходом напредельные параметры— вполном согласии суниверсальной теорией индивидуального развития Джеффри Веста.

Мы уже обсуждали, что вмодели Веста нет старения. Согласно теории, организм должен достичь взрослого состояния

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 235

инаходиться внем неограниченно долго (или покрайней мере распадаться или умирать снезависящей отвозраста скоростью). Данные говорят, что даже вотсутствие хронических заболеваний биологический возраст начинает медленно нарастать с35–45лет. Начинается новый этап вжизни человека, уже неимеющий отношения кразвитию организма ипотому удобно связываемый состарением.

Получается, что вжизни человека еще доразвития серьезных возраст зависимых заболеваний вданных различимы временные (или возрастные) промежутки, связанные сдетством, материнством/отцовством (детством своих детей) идетством детей своих детей— внуков. Полученные результаты перекликаются с«эффектом бабушки», так как мы видим, что эволюция человека оптимизировала нашу физиологию для развития ивыполнения покрайней мере двух разных биологических ролей всроки, по-разному требу ющих нашего участия вжизни потомства.

Последний этап человеческой жизни начинается всреднем в60–70лет исовпадает сокончанием жизни без хронических заболеваний. Укаждого человека этот возраст индивидуален, ипомере пересечения этого рубежа состояние организма становится неустойчивым: заодной болезнью следуют другие, человек становится все более дряхлым ивскоре умирает.

Следу ющей общей особенностью моделей биологического возраста оказывается то, что люди, страда ющие хроническими заболеваниями, такими как диабет или шизофрения, всреднем водном итомже хронологическом возрасте оказываются старше побиологическому возрасту. Внауках остарении это явление получило название «ускорение старения». Оно наблюдается также вгруппах сразличными доходами исреди жителей разных стран (или даже районов

236 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

одной страны). Это может быть следствием биологической разницы, связанной ссоциальным статусом, или следствием различных экологических условий.

Также известно, что некоторые изэффектов ускорения старения являются накопленными, тоесть люди, страда ющие определенными заболеваниями вдетстве, могут сохранять избыточный биологический возраст всю жизнь. Некоторые заболевания, такие как ВИЧ, приводят кускорению старения, даже если проходят бессимптомно врезультате пожизненного применения высокоэффективных антиретровирусных препаратов. Мы досих пор незнаем, являетсяли это результатом заболевания или побочным эффектом отлекарств, необходимых для контроля над болезнью.

Наклеточном имолекулярном уровне налицо сильная отрицательная корреляция между биомаркером возраста иколичеством красных кровяных телец, иуровнем гемоглобина, которые, конечно, внорме являются связанными параметрами. Сильные положительные корреляции можно найти смаркерами неспецифического воспаления, такими как CRP и IL-6. Увеличение биовозраста связано сростом доли сенесцентных клеток иммунной системы.

Досих пор все перечисленные факты были скорее ожидаемыми. Биологический возраст коррелирует смаркерами множественных признаков старения ирастет свозрастом. Чтоже нам нужно еще? Адальше будет интереснее.

Уздоровых людей ускорение старения является фактором риска возникновения хронических заболеваний вбудущем. Лучше всего удается предсказывать диабет 2-г о типа исердечно-сосудистые заболевания, вто время как риск рака предсказывается значительно хуже. Последнее обстоятельство напоминает нам, что онкологические заболевания возникают помере накопления критических мутаций

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 237

ипотому больше зависят отволи случая или, что тоже самое, отвозраста, чем отфизиологических изменений— взросления истарения.

Эпидемия COVID-19 оживила интерес кисследованиям связи старения ирисков инфекционных заболеваний. Оказалось, что риск смерти отCOVID-19 или пневмонии тоже увеличивается свозрастом вгеометрической прогрессии иудваивается затеже самые 8лет, что ириск смерти отвсех причин врезультате старения. Корреляция неозначает причинно-следственной связи, нозаставляет думать, что старение может оказаться едвали несамым важным фактором, определя ющим вероятность смертельных осложнений врезультате сезонных инфекций.

Исследование биологического возраста порезультатам анализов крови или измерения физической активности сносимых устройств вUK Biobank показало, что ускорение старения повышает шансы заразиться COVID-19. Причем этот результат неследствие хронических заболеваний: связь между ускорением старения изаболеваемостью существует иуабсолютно здоровых людей. Данные получены врезультате совместных исследований Гарвардской медицинской школы под руководством профессора Гладышева испециа-

101

листов компании Gero

Даже улюдей без серьезных заболеваний факторы образа жизни тоже связаны сускорением старения. Так, например, биологически старше оказываются люди, которые курят, выпивают, страдают отдепрессии, мало двигаются или много смотрят телевизор.

Оказывается, что среди (все слова важны!) здоровых людей без хронических болезней биологический возраст повышен укурильщиков, новозвращается внорму почти сразу после того, как только человек бросает курить.

238 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

Вы неослышались: данные говорят отом, что, пока ты здоров, бросать курить можно столько раз, сколько хочешь. Большинство негативных эффектов исчезнет через полгода или год. Несмотря наопределенную парадоксальность этого вывода, страховые компании знают, что риски болезней исмерти улюдей, бросивших курить рано, возвращаются внорму непозже, чем через год.

Для протокола прошу нерассматривать последнее наблюдение как рекомендацию продолжать курить, акак рекомендацию бросить для тех, кому еще непоздно. Курение повышает риск возникновения хронических заболеваний. Кроме того, людям, которые уже страдают отхронических заболеваний, нет смысла долго размышлять: альтернативой отказу откурения будут только несколько потерянных лет жизни.

Чуть позже мы поговорим оскорости изменений, асейчас давайте просто отметим сам факт того, что изменения могут быть обратимы. Откат биологического возраста врезультате отказа откурения подтверждает мысль отом, что этот параметр учеловека— нестолько маркер старения, сколько биомаркер стресса. Вот почему улюдей, которые курят, мало спят или устают наработе, биологический возраст выше. Авместе стем выше ириски возникновения хронических исезонных инфекционных заболеваний. Люди, которые больше двигаются или далеки отдепрессии, наоборот, побиомаркерам (включая форму лица итела) выглядят моложе.

Можно даже предположить, что так называемый биологический возраст только случайно называется возрастом. Корреляция маркера стресса свозрастом возникает помере накопления свозрастом молекулярных, клеточных итканевых повреждений, которые нераспознаются иммунной системой как специфические раздражители ивызывают

КАК ИЗМЕРИТЬ СТАРЕНИЕ? 239

хроническое воспаление, столь хорошо измеряемое типичными моделями биологического возраста.

Вот почему ваш внешний вид или биомаркер, измеренный мобильный устройством, зачастую неможет определить разницу между уставшим или больным человеком. Важно, что хронический стресс также увеличивает вероятность возникновения хронических болезней, как ивозраст или наличие других возраст зависимых заболеваний.

Взаключение заметим, что влияние образа жизни, стресса ивозраста насостояние здоровья может проявляться всамых причудливых комбинациях. Поданным американского биобанка NHANES можно определить, что больше всего двигаются строители, уборщики исотрудники общепита. Куда менее подвижны сотрудники библиотек, управленцы иученые. Зная облаготворном влиянии подвижности наздоровье, должныли мы ожидать, что управленцы иученые проживут меньше, чем строители иуборщики?

Оказывается, все наоборот! Дело втом, что воздействие, способное продлить человеку жизнь, должно влиять навсе признаки старения одновременно, анеизменять любое изних сколь угодно сильно внужную сторону. Самого большого увеличения физической активности человека можно добиться при помощи сильнодейству ющих психотропных веществ (попросту говоря, некоторых изнаркотиков). Нет, правда, никаких данных отом, что люди или животные, хронически использу ющие такие препараты, живут скольконибудь дольше, чем остальные.

Правильный биомаркер возраста должен различать такие ситуации. Этого можно добиться, извлекая изсигнала сразу множество независимых параметров инаблюдая их одновременное изменение вслед запредполагаемым воздействием. Именно такую возможность нам предоставляют глубокие

240 ВЗЛОМАТЬ СТАРЕНИЕ

<<< < Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 / 3624 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]