هل يمكن لاختبار مسحة الخد التنبؤ بخطر الوفاة؟

لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الشيخوخة تختلف بشكل كبير بين الأفراد، وتتأثر بالوراثة واختيارات نمط الحياة.
الآن، تقدم أداة جديدة تسمى CheekAge طريقة بسيطة وغير جراحية للتنبؤ بالوفيات من خلال تحليل التغيرات اللاجينية في خلايا الخد.
وفي دراستهم الأخيرة، وجد الباحثون أن CheekAge يمكنه تقييم خطر الوفاة بدقة، متفوقًا على النماذج السابقة المستندة إلى عينات الدم، ويقدم طريقة جديدة لمراقبة الشيخوخة البيولوجية.

من المعروف أنه ليس كل الأشخاص يتقدمون في السن بنفس المعدل. في حين أن بعض المعمرين قد يتقدمون في العمر بشكل أبطأ بسبب الوراثة المواتية، فإن العديد من العوامل السلوكية ونمط الحياة – مثل الإجهاد وقلة النوم وسوء التغذية والتدخين والكحول – يمكن أن تسرع الشيخوخة.

تترك هذه التأثيرات البيئية بصماتها على الجينوم لدينا في شكل التغيرات اللاجينيةمما يسمح للعلماء بقياس الشيخوخة الجزيئية من خلال فحص مواقع جينية محددة.

علم الوراثة اللاجينية هو أحد فروع علم الوراثة الذي يدرس كيفية تغيير نشاط الجينات دون تغيير تسلسل الحمض النووي نفسه.

بشكل أساسي، يبحث في كيفية تأثير بيئتنا ونمط حياتنا وحتى تجاربنا على الجينات التي يتم تشغيلها أو إيقافها.

على مدار العقد الماضي، ابتكر العلماء أدوات مختلفة تُعرف باسم “الساعات اللاجينية” لتقدير العمر البيولوجي من خلال تحليل أنماط مثيلة الحمض النووي، التي تم جمعها من عينات الدم.

في وقت سابق من هذا العام، قدم علماء في الولايات المتحدة الجيل الثاني من الساعة اللاجينية، CheekAge، التي تستخدم بيانات المثيلة من خلايا الخد التي تم جمعها بسهولة.

ومؤخرًا، نشر الفريق بحثه في الحدود في الشيخوخةمما يوضح أن CheekAge يمكنه التنبؤ بدقة بمخاطر الوفاة، حتى عند استخدام البيانات اللاجينية من الأنسجة الأخرى.

وأوضح مكسيم شوخيريف، دكتوراه، المؤلف الأول للدراسة ورئيس قسم البيولوجيا الحاسوبية وعلوم البيانات في شركة Tally Health في نيويورك، النتائج الرئيسية لـ الأخبار الطبية اليوم.

“CheekAge هو نموذج حسابي يتنبأ بالعمر اللاجيني الخاص بك باستخدام علامات المثيلة على الحمض النووي. لقد أظهرنا سابقًا أن عمر الخد المتوقع يرتبط بشكل كبير بعوامل نمط الحياة مثل النوم وممارسة الرياضة واستهلاك الكحول بالإضافة إلى العوامل الصحية مثل عدوى فيروس كورونا وعلاج السرطان ومؤشر كتلة الجسم.

وأوضح شوخيريف: “في هذا العمل، اختبرنا ما إذا كان CheekAge مرتبطًا أيضًا بخطر الوفاة باستخدام مجموعة بيانات الدم التي تم جمعها من مجموعة من كبار السن”.

وأشار إلى أنه “وجدنا أنه على الرغم من تدريب CheekAge على خلايا الخد التي تم جمعها باستخدام اختبار مسحة غير مؤلم، إلا أنه كان مرتبطًا بشكل كبير بمخاطر الوفاة في مجموعة البيانات الطولية للدم”.

أخبرنا شوخيريف: “يدعم هذا أيضًا قدرة CheekAge على التقاط إشارات صحية وظيفية مهمة عبر الأنسجة”.

تم تطوير CheekAge أو “تدريبه” من خلال تحليل مستويات المثيلة في حوالي 200000 موقع وربطها بنتيجة الصحة العامة ونمط الحياة، والتي تمثل الاختلافات المفترضة في الشيخوخة الفسيولوجية.

مثيلة الحمض النووي يشير إلى العملية التي يتم من خلالها تغيير التعبير الجيني – سواء كان الجين “مفعلًا” أو “متوقفًا” -.

طبق الباحثون برمجة إحصائية لتقييم مدى دقة توقع CheekAge للوفيات لأي سبب في مجموعة مكونة من 1513 رجلاً وامرأة، ولدوا في عامي 1921 و1936، والذين تم تتبعهم طوال حياتهم كجزء من برنامج Lothian Birth Cohorts (LBC) في الجامعة. (إدنبرة في المملكة المتحدة).

كان أحد أهداف LBC هو استكشاف كيفية ارتباط نمط الحياة، والعوامل النفسية والاجتماعية، وبيانات التصوير الطبية الحيوية، والوراثية، والجينية، والدماغية بالشيخوخة المعرفية.

كل ثلاث سنوات، تم تحليل ميثيلوم خلايا الدم الخاصة بالمتطوعين (مجموعة من المواد الكيميائية المعدلة للجينات في الدم) في حوالي 450 ألف موقع مثيلة للحمض النووي.

استخدم الباحثون أحدث بيانات المثيلة المتاحة، إلى جانب حالة الوفيات، لحساب عمر الخد وتقييم ارتباطه بمخاطر الوفاة.

تشير النتائج إلى أن CheekAge يرتبط بشكل كبير بالوفيات في مجموعة البيانات الطولية ويتفوق على ساعات الجيل الأول المدربة في مجموعات البيانات التي تحتوي على بيانات الدم.

على وجه التحديد، مقابل كل زيادة بانحراف معياري واحد في CheekAge، زادت نسبة خطر الوفيات الناجمة عن جميع الأسباب بنسبة 21٪.

يقترح الباحثون أن الساعة اللاجينية الخاصة بهم، والتي تم تدريبها باستخدام بيانات خلايا الخد، يمكنها التنبؤ بالوفيات حتى عندما يتم قياس الميثيلوم في خلايا الدم، مما يشير إلى وجود إشارات الوفاة الشائعة عبر الأنسجة المختلفة.

يشير هذا إلى أن مسحة الخد غير الباضعة يمكن أن تكون بمثابة بديل فعال لدراسة ومراقبة بيولوجيا الشيخوخة.

قالت بريتاني فيري، الحاصلة على درجة الدكتوراه، وهي معالجة مهنية لدى المجلس الوطني للشيخوخة، والتي لم تشارك في هذا البحث: إم إن تي أن هذه الدراسة “لها منظور مبتكر حول الشيخوخة”.

“إن استخدام خلايا الخد للتنبؤ بالشيخوخة والقضايا الصحية ذات الصلة أمر رائع ويمكن أن يكون طريقة واعدة. إنه أمر مثير للاهتمام بشكل خاص لأنه أقل تدخلاً من اختبارات الدم التقليدية، مما قد يجعله خيارًا أفضل للفحوصات الصحية الروتينية ويحافظ على صحتنا.

– بريتاني فيري، دكتوراه

وأوضحت: “مع مثل هذه الطريقة المباشرة وغير الجراحية لتقييم الشيخوخة والمخاوف الصحية المحتملة، يمكن أن تصبح الرعاية الصحية الوقائية أكثر تخصيصًا واستباقية”.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بفحص مواقع المثيلة الأكثر ارتباطًا بالوفيات بمزيد من التفصيل، وحددوا جينات محددة موجودة حول هذه المواقع كمرشحين محتملين قد يؤثرون بقوة على متوسط العمر أو خطر الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر.

على سبيل المثال، PDZRN4 الجين، والذي قد يعمل كمثبط للورم، و ألبك2، وهو الجين المرتبط بالسرطان وصحة القلب في النماذج الحيوانية، وقد برز كعلامات محتملة للشيخوخة.

وقد تم ربط الجينات الأخرى التي تم تحديدها سابقًا بالسرطان وهشاشة العظام والالتهابات ومتلازمة التمثيل الغذائي.

أخبرنا فيري أنه “سيكون من المفيد معرفة وإدارة عملية الشيخوخة في وقت مبكر من خلال استراتيجيات صحية مصممة خصيصًا، وربما تأخير أو الوقاية من الأمراض المرتبطة بالعمر”.

وأضافت: “بالإضافة إلى ذلك، فإن إتاحة هذه التكنولوجيا على نطاق واسع قد يؤدي إلى ممارسات صحية أكثر إنصافًا، مما يفيد الناس من خلفيات مختلفة”. “هذا لا يعد بحياة أطول فحسب، بل بنوعية حياة أفضل مع تقدمنا في العمر. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث للتوصل إلى أي استنتاجات نهائية”.

يمكن أن تستكشف الأبحاث المستقبلية الارتباطات الأخرى التي قد تلتقطها CheekAge بما يتجاوز الوفيات الناجمة عن جميع الأسباب، مثل الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر أو طول فترة صحة الشخص – وهي فترة الحياة الخالية من الأمراض المزمنة المرتبطة بالعمر والإعاقة.

أخبرنا شوخيريف أن “CheekAge هو مصدر الإلهام لاختبار TallyHealth TallyAge(TM) الخاص بنا.” بالنسبة له ولفريقه، فإن النتائج الحالية “تؤكد بشكل أكبر أن اختبارنا هو أكثر من مجرد مؤشر دقيق للعمر، ولكنه يشفر أيضًا معلومات مهمة حول الصحة والوفيات على وجه الخصوص”.