מחקר חדש: ניתן לקבוע את קצב ההזדקנות של הגוף על בסיס תמונה אחת של המוח

SadaNews - החוקרים טוענים במחקר חדש כי כעת יכולים המדענים לקבוע את קצב ההזדקנות של הגוף בהתבסס על תמונה אחת של המוח, כך לפי דיווח שפורסם באתר "Live Science" שציטט את כתב העת "Nature Aging".

ההזדקנות הביולוגית

צוות של חוקרים פיתח מדד להזדקנות ביולוגית המבוסס על הדמיה מגנטית של המוח. צוות החוקרים אומר כי הכלי הזה מסוגל לחזות את הסיכונים של האדם להיתקל בעתיד בבעיות קוגניטיביות, דמנציה ומחלות כרוניות, כמו מחלות לב, ירידה בתפקוד ופטירה מוקדמת.

שיטת מדידה חדשה

החוקר הראשי, אחמד אל-חארירי, פרופסור לפסיכולוגיה ולנוירולוגיה באוניברסיטת דיוק, אמר: "המאמר מציע שיטה חדשה למדידת קצב ההזדקנות של האדם בכל רגע לפי המידע הזמין בתמונה אחת של המוח באמצעות הדמיה מגנטית", והוסיף כי "ההזדקנות המהירה מגבירה את הסיכון למחלות רבות, כולל סוכרת, מחלות לב, שבץ ודמנציה".

מחקר דנידן

אל-חארירי ועמיתיו השתמשו בנתונים ממחקר דנידן, שעקב אחרי 1037 אנשים מדנידן, ניו זילנד, מאז לידתם ועד גיל העמידה. המשתתפים הללו, שנולדו בין 1972 ל-1973, עברו 19 הערכות תקופתיות לבדוק את תפקודי הלב, המוח, הכבד, הכליות ופרמטרים נוספים.

יחס החומר הלבן לחומר האפור

כדי לפתח את הכלי שלהם, הקבוצה ניתחה תמונות הדמיה מגנטית של המוח שנלקחו מהקבוצה הזו בגיל 45, ועיבדה נתונים לגבי מבנה המוח - גודל ועובי של אזורי המוח השונים ויחס החומר הלבן לחומר האפור - באמצעות אלגוריתם של למידת מכונה.

ההזדקנות כפי שנמדדת מהדמיה הנוירולוגית

החוקרים השוו את נתוני המוח המעובדים עם נתונים נוספים שנאספו מהמשתתפים באותו הזמן, כמו בדיקות לירידת התפקוד הגופני והקוגניטיבי, מצבים רפואיים אישיים וסימנים להזדקנות הפנים, כמו קמטים. החוקרים אישרו שהנסיגות הגדולות יותר באזורים אלו קשורות לקצב מהיר יותר של הזדקנות באופן כללי, ולאחר מכן קישרו את תכונות נתוני המוח לאותם מדדים. החוקרים קראו לדגם שיצרו "קצב ההזדקנות של דנידן כפי שנמדדה מהדמיה הנוירולוגית".

מולקולות של DNA

בעבר, צוות החוקרים פיתח כלי דומה בשם DunedinPACE (קצב ההזדקנות של דנידן כפי שנמדד מהאפי-גנומיקה). מדד זה התמקד במתילציה - שהיא סימנים כימיים הקשורים למולקולות DNA - במדגמים של דם כדי להעריך את קצב ההזדקנות של אנשים. המתילציה היא סוג של "שינויים אקראיים" שנוגעים לפעילות הגנים מבלי לשנות את הקוד הבסיסי של ה-DNA.

נתונים אקראיים

אמר אל-חארירי: "DunedinPACE אומץ בהרחבה במחקרים שבהם היו נתונים אקראיים", והסביר כי "DunedinPACNI מאפשר כעת לערוך מחקרים ללא נתונים אקראיים אך באמצעות הדמיה מגנטית של המוח כדי למדוד את ההזדקנות המהירה". החוקרים השוו את DunedinPACNI ישירות ל-DunedinPACE, ומצאו ששניהם הגיעו לתוצאות דומות.

כדי לבדוק אם הכלי החדש שלהם מועיל מעבר למרחב דנידן, השתמשו החוקרים בו כדי להעריך את קצב ההזדקנות באמצעות תמונות הדמיה מגנטית בקבוצות נתונים נוספות, בהן 42,000 תמונות הדמיה מגנטית מהבנק הביולוגי הבריטי; ו-1,700 תמונות הדמיה מגנטית מהיוזמה להדמיה נוירולוגית של מחלת אלצהיימר (ADNI); ו-369 תמונות מקבוצת BrainLat, הכוללת נתונים מחמישה מדינות בדרום אמריקה.

מחקרי הדמיה של המוח

איתן ווידמן, חוקר שותף במחקר מאוניברסיטת דיוק, הצהיר כי "ההבטחה להכליל את התוצאות [של המחקר] על קבוצות נתונים ודמוגרפיות היא בעדיפות עליונה במחקרי הדמיה של המוח".

ההזדקנות ומחלות כרוניות

החוקרים גילו כי היוזמה דנידן PACNI יכולה גם להעריך את קצב ההזדקנות בקטגוריות אחרות, ועשתה זאת בדיוק במידות אחרות שנעשה בהן שימוש בעבר. הבנק הביולוגי הבריטי ו-ADNI כוללים גם מדדים להשפעות הבריאותיות המיוחדות של ההזדקנות, כולל בדיקות לירידה בתפקוד, כמו כוח האחיזה, מהירות ההליכה, כמו גם שיעורי הופעת בעיות לב, שבץ, מחלת ריאות חסימתית כרונית ומוות מכל סיבה בתוך הקטגוריות הגיל. באמצעות מדדים נוספים אלו, הצליח צוות הקשר לקשור קצב ההזדקנות המהירה, כפי שנמדד באמצעות DunedinPACNI, עם סיכונים מוגברים להיתקל בבעיות לב, שבץ, מחלת ריאות חסימתית כרונית ומוות.

"ניצחון גדול לחוקרים"

אמר ד"ר דן הנדרסון, רופא ראשוני בבית החולים בריגהם ווומנס ופרופסור לרפואה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת הארוורד, שלא השתתף במחקר: "ההצלחה עם נתוני BrainLat מהווה ניצחון גדול לחוקרים שכן היא תומכת באפשרות להכליל את המודל", והוסיף כי "עדיין יהיה מועיל לחקור קבוצות נתונים אחרות שיכולות להיות שונות באופן מהותי במשתנים גנטיים ואחרים".

הנדרסון אמר שהוא רואה פוטנציאל להשתמש ב-DunedinPACNI לבדיקות קליניות בסופו של דבר במקום במדדים הבריאותיים המסורתיים כדי לשפר את ההתערבויות הרפואיות בכל מטופל בנפרד.