Ένα «ρολόι ακριβείας», το οποίο βασίζεται στη μέτρηση περίπου 200 πρωτεϊνών που εντοπίζονται στο αίμα, ανέπτυξαν, όπως ανέφεραν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Medicine», ειδικοί του Γενικού Νοσοκομείου της Μασαχουσέτης (MGH) στη Βοστώνη με επικεφαλής τον ερευνητή της Μονάδας Αναλυτικής και Μεταφραστικής Γενετικής του MGH δρα Οστιν Αρτζεντιέρι.

Ο δρ Αρτζεντιέρι εξήγησε στο ΒΗΜΑ-Science ότι «το «πρωτεωμικό ρολόι» μας, το πιο αναλυτικό που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα, μπορεί να προβλέψει τον κίνδυνο ανάπτυξης 18 χρόνιων νόσων που στερούν ποιότητα και έτη ζωής από τον πληθυσμό, αλλά και τον κίνδυνο πρόωρου θανάτου».

Αποκαλυπτικές πρωτεΐνες

Σύμφωνα με τον ερευνητή, η χρήση πρωτεϊνών για τον χαρακτηρισμό της βιολογικής ηλικίας ενός ατόμου είναι κομβικής σημασίας «διότι, με βάση τα όσα ανακαλύψαμε, οι πρωτεΐνες αποτελούν πολύ καλό δείκτη πρόβλεψης της γήρανσης και χαρακτηριστικών που σχετίζονται με αυτή όπως η πτώση της γνωστικής λειτουργίας και η σωματική αδυναμία.

Παράλληλα οι πρωτεΐνες γίνονται ουκ ολίγες φορές στόχος φαρμάκων που δοκιμάζονται ενάντια σε νόσους οι οποίες συνδέονται με το γήρας».

Για να εντοπίσουν τις πρωτεΐνες-προγνώστες νόσων και γήρατος ο δρ Αρτζεντιέρι και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν δεδομένα που αφορούσαν 45.441 άτομα της Βιοτράπεζας του Ηνωμένου Βασιλείου (UK Biobank).

«Σάρωσαν» περί τις 3.000 πρωτεΐνες και ανακάλυψαν ότι τα επίπεδα 204 πρωτεϊνών μπορούσαν να προσδιορίσουν με ακρίβεια τη βιολογική ηλικία.  Προχώρησαν όμως ένα βήμα πιο πέρα δημιουργώντας ένα δεύτερο «πρωτεωμικό ρολόι» που βασιζόταν σε μόλις 20 πρωτεΐνες, οι οποίες φάνηκε να είναι οι πιο ενδεικτικές της βιολογικής κατάστασης του οργανισμού.

Σύμφωνα με τον ερευνητή, «είδαμε ότι το δεύτερο «ρολόι» μας των μόλις 20 πρωτεϊνών προέβλεπε με ποσοστό επιτυχίας της τάξεως του 95% τη βιολογική κατάσταση σε σύγκριση με το «μεγάλο μοντέλο» των 204 πρωτεϊνών αποκαλύπτοντας σχεδόν όλα τα χαρακτηριστικά της γήρανσης που αναζητούσαμε όπως η σωματική αδυναμία, η γνωστική εξασθένηση, η αρτηριακή πίεση, ο Δείκτης Μάζας Σώματος κ.ά.».

Ευρύ γεωγραφικό φάσμα

Δεν είναι η πρώτη φορά που επιχειρείται ο προσδιορισμός της βιολογικής ηλικίας μέσω πρωτεϊνών. Ωστόσο, κατά τον δρα Αρτζεντιέρι, είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται η δημιουργία ενός τόσο ακριβούς «πρωτεϊνικού ρολογιού» πρόβλεψης του γήρατος και των χρόνιων νόσων που αυτό συνεπάγεται.

«Για την ανάπτυξη του ρολογιού μας χρησιμοποιήθηκαν πολύ περισσότερα δείγματα, τα οποία ήταν μάλιστα ετερογενή – εκτός από τα δείγματα της UK Biobank, τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν και μετά από ανάλυση 4.000 δειγμάτων μιας βιοτράπεζας της Κίνας καθώς και σχεδόν 2.000 δειγμάτων από βιοτράπεζα της Φινλανδίας.

Έτσι επιτύχαμε κάτι που δεν έχει καταστεί ποτέ δυνατόν ως σήμερα –  πρόβλεψη 18 διαφορετικών χρονίων νοσημάτων όπως τα καρδιαγγειακά, τα νευροεκφυλιστικά, τα αναπνευστικά, ο διαβήτης, ο καρκίνος, οι ηπατοπάθειες, οι νεφροπάθειες αλλά και η σωματική αδυναμία, τα αργά αντανακλαστικά καθώς και ο κίνδυνος πρόωρου θανάτου».

Βιολογική και χρονολογική ηλικία

Σε γενικό πλαίσιο η ηλικία που μέτρησε το «ρολόι» των ερευνητών ήταν παρόμοια με τη χρονολογική ηλικία του εκάστοτε ατόμου. Σε κάποιες περιπτώσεις όμως υπήρχε χάσμα μεταξύ των δύο – γεγονός που δείχνει ότι τα επίπεδα πρωτεϊνών αλλάζουν κατά την ανάπτυξη μιας νόσου.

«Σύμφωνα με τα ευρήματά μας, τα άτομα των οποίων η ηλικία με βάση το «ρολόι των πρωτεϊνών» ήταν μεγαλύτερη από τη χρονολογική ηλικία τους αντιμετώπιζαν μεγαλύτερο κίνδυνο εμφάνισης των 18 χρόνιων νόσων».

Αντιθέτως τα άτομα των οποίων το «πρωτεωμικό ρολόι» έδειχνε μικρότερη ηλικία από τη χρονολογική (επρόκειτο περίπου για το 10% του δείγματος) φάνηκε να είναι εκείνα που γερνούσαν πιο αργά. «Σε αυτή την ομάδα ποσοστό μικρότερο του 1% παρουσίασε Αλτσχάιμερ ή άλλη μορφή άνοιας».

Διαγνωστικό τεστ αίματος

Απώτερος στόχος της ερευνητικής ομάδας, διά στόματος του επικεφαλής της, είναι να αναπτυχθεί κάποια ημέρα ένα τεστ αίματος το οποίο θα προειδοποιεί για τον μελλοντικό κίνδυνο εμφάνισης σοβαρών νόσων αλλά και θανάτου.

«Θέλουμε το τεστ να μπορεί να είναι χρήσιμο σε όλον τον πληθυσμό – εξ ου και το δοκιμάζουμε σε άτομα διαφορετικών εθνοτήτων. Η μεγάλη πρόκληση για να πάρει σάρκα και οστά ένα τέτοιο τεστ είναι το κόστος.

Στο πλαίσιο της έρευνάς μας χρησιμοποιήσαμε εξοπλισμό που μετρά τα επίπεδα χιλιάδων πρωτεϊνών ταυτοχρόνως στο αίμα αλλά ο οποίος είναι πολύ ακριβός. Για αυτό και χρειάζεται να αναπτυχθούν πάνελ που θα μετρούν στοχευμένα πολύ λιγότερες πρωτεΐνες – από 20 ως 200, όπως έδειξε και η μελέτη μας – με σκοπό το κάθε τεστ να μην κοστίζει τελικώς πάνω από 100 δολάρια».

Μόνο έτσι ο κάθε άνθρωπος θα μπορεί να πάρει την υγεία του στα χέρια του, υπογράμμισε ο δρ Αρτζεντιέρι. «Οραματιζόμαστε μία ημέρα κατά την οποία ο καθένας θα μπορεί να υποβάλλεται στο τεστ αίματος ώστε να γνωρίζει από νωρίς την πορεία που αναμένεται να πάρει η υγεία του και, σε συνεργασία με τον γιατρό του, να κάνει τα απαραίτητα βήματα για βελτίωση της βιολογικής κατάστασής του.

Σε εύλογο χρονικό διάστημα θα μπορεί να υποβάλλεται ξανά στο τεστ προκειμένου να δει αν οι παρεμβάσεις που έκανε είχαν αποτέλεσμα. Τελικά η πρωτεωμική αυτή μέτρηση θα μετατραπεί σε ένα σύστημα τακτικής παρακολούθησης των βιολογικών συστημάτων του κάθε ανθρώπου». Ενα σύστημα που θα επιτρέπει, όταν έχουμε πάρει τον… κακό τον δρόμο, να κάνουμε «αναστροφή» και να χαράζουμε μια νέα, πιο υγιή ρότα…

Η επιθυμητή ελαστίνη, η ανεπιθύμητη φλεγμονή

Ποιες ήταν οι πρωτεΐνες-δείκτες του… ρολογιού της γήρανσης που δημιούργησε η ερευνητική ομάδα; Όπως μας απάντησε ο δρ Αρτζεντιέρι, «η σημαντικότερη πρωτεΐνη στο “πρωτεωμικό ρολόι” μας ήταν η ελαστίνη – μια πρωτεΐνη η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στους ιστούς που απαιτείται να έχουν ελαστικότητα όπως των πνευμόνων, της ουροδόχου κύστεως, των αιμοφόρων αγγείων αλλά και των συνδέσμων.

Η πρωτεΐνη αυτή είναι κομβικής σημασίας σε ό,τι αφορά τη γήρανση των αγγείων ενώ εμπλέκεται στην υπέρταση και στα καρδιαγγειακά νοσήματα. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι παίζει επίσης ρόλο στη χρόνια νεφροπάθεια αλλά και στη γήρανση των αρτηριών του εγκεφάλου.

Εντοπίσαμε επίσης πρωτεΐνες όπως οι CXCL17, LECT2, SCARF2, GDF15 που εμπλέκονται στη φλεγμονή και στην ομαλή λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και τις χρησιμοποιήσαμε στα μοντέλα μας.

Πολλές έρευνες έχουν δείξει ότι η φλεγμονή παίζει κεντρικό ρόλο στη γήρανση καθώς συνδέεται με νοσήματα όπως τα αυτοάνοσα, τα καρδιαγγειακά, τα μεταβολικά, τα νευροεκφυλιστικά αλλά και με μορφές καρκίνου – ο ρόλος της είναι τόσο σημαντικός ώστε κάποιοι χρησιμοποιούν τον όρο inflammaging (από την ένωση των λέξεων inflammation και aging)».