Podsumowanie Publikacji Naukowej

Czy rutynowe badania kliniczne pozwalają oszacować wiek biologiczny?

ID omówienia01-BA-RS-00017

Podsumowanie Publikacji Naukowej

Oryginalna publikacja

A Toolkit for Quantification of Biological Age From Blood Chemistry and Organ Function Test Data: BioAge

Czasopismo

GeroScience, .

Kategoria
01Wiek biologiczny
Rodzaj badania
Inne
Typ publikacji
Zaawansowane

Co badano?

Kwon i Belsky zbadali, jak pomiary kliniczne, takie jak badania biochemiczne krwi i dane o czynności narządów, można wykorzystać do ilościowej oceny starzenia biologicznego.

Opracowali BioAge – zestaw narzędzi w języku R, który pozwala badaczom tworzyć, stosować i porównywać algorytmy starzenia biologicznego na podstawie danych z biomarkerów klinicznych.

BioAge implementuje trzy opracowane wcześniej podejścia: Klemera–Doubal Method Biological Age (KDM BA), PhenoAge oraz Homeostatic Dysregulation (HD). Są to różne podejścia do ilościowej oceny starzenia biologicznego, a nie trzy nazwy tego samego obliczenia.

Zestaw narzędzi pozwala badaczom wybrać dostępne biomarkery i tworzyć wersje tych algorytmów na podstawie danych z amerykańskich badań National Health and Nutrition Examination Surveys. Algorytmy trenowano na danych NHANES III i oceniano na późniejszych danych NHANES, m.in. pod kątem związków ze śmiertelnością, samooceną zdrowia i sprawnością fizyczną.

Następnie badacze zademonstrowali działanie BioAge w badaniu interwencyjnym, stosując je do danych z CALERIE – dwuletniego randomizowanego badania klinicznego długotrwałego ograniczenia kalorii, prowadzonego w trzech ośrodkach badawczych w Stanach Zjednoczonych.

Badanie CALERIE objęło 220 zdrowych dorosłych bez otyłości, przydzielonych do grupy z ograniczeniem kalorii o 25% lub do grupy kontrolnej z dietą ad libitum. Pomiary kliniczne były dostępne na początku badania oraz w ocenach kontrolnych po 12 i 24 miesiącach.

Powtarzane pomiary wykorzystano do sprawdzenia, czy ograniczenie kalorii wpłynęło na starzenie biologiczne mierzone za pomocą KDM Biological Age, PhenoAge i Homeostatic Dysregulation.

Najważniejsze wyniki

1. Starzenie biologiczne można ocenić ilościowo na podstawie rutynowo zbieranych danych klinicznych. Badania biochemiczne krwi, morfologię krwi, ciśnienie tętnicze i pomiary czynności narządów można połączyć w ilościowe miary starzenia biologicznego. Algorytmy można dostosować do dostępnych biomarkerów, zamiast wymagać jednego stałego panelu laboratoryjnego.

2. BioAge to zestaw narzędzi, a nie kolejny test wieku biologicznego. Zapewnia ramy do wdrażania i porównywania KDM Biological Age, PhenoAge i Homeostatic Dysregulation. KDM daje oszacowanie związane z wiekiem, PhenoAge uwzględnia informacje związane ze śmiertelnością, a Homeostatic Dysregulation mierzy odchylenie od zdrowego fizjologicznego stanu referencyjnego.

3. Dobór biomarkerów wpływał na skuteczność algorytmów. Badacze utworzyli wersje oparte na różnych zestawieniach biomarkerów klinicznych. Połączony zestaw V2 wypadł lepiej w analizach walidacyjnych i został wybrany do analizy CALERIE, przy czym skuteczność różniła się w zależności od algorytmu i zestawu biomarkerów.

4. Wpływ ograniczenia kalorii różnił się w zależności od miary starzenia biologicznego. KDM Biological Age wzrastał w grupie kontrolnej o około 0,69 roku biologicznego na rok, a w grupie z ograniczeniem kalorii zmieniał się o szacunkowo −0,20 roku na rok. PhenoAge wzrastał o około 0,83 wobec 0,17 roku na rok. Homeostatic Dysregulation nie wykazała istotnej statystycznie różnicy między grupami.

5. Populacja referencyjna użyta do opracowania algorytmu może wpływać na wynik. Wcześniejsza analiza CALERIE z użyciem Homeostatic Dysregulation wytrenowanej na innych danych referencyjnych NHANES wykazała wolniejsze starzenie, co pokazuje wrażliwość algorytmów starzenia biologicznego na dane, na których je opracowano.

Znaczenie dla długowieczności

Wiek biologiczny często kojarzy się ze specjalistycznymi testami molekularnymi, takimi jak badanie metylacji DNA. To badanie pokazuje, że starzenie biologiczne można również ocenić ilościowo na podstawie pomiarów klinicznych wykonywanych już w ramach rutynowej oceny medycznej.

Same pomiary nie stanowią wieku biologicznego. Najpierw trzeba je wybrać i zinterpretować za pomocą określonego algorytmu.

Kliniczna ocena starzenia biologicznego obejmuje więc kilka odrębnych elementów: biomarkery kliniczne, algorytm starzenia biologicznego, populację referencyjną, walidację i wynikową miarę. Zmiana jednego elementu może wpłynąć na oszacowanie.

Analiza CALERIE dodaje wymiar podłużny, ponieważ powtarzane pomiary pozwoliły badaczom sprawdzić, czy interwencja zmieniła trajektorię miar starzenia biologicznego w ciągu dwóch lat.

To, że ograniczenie kalorii wpłynęło na KDM Biological Age i PhenoAge, ale nie na Homeostatic Dysregulation, pokazuje, dlaczego stwierdzenie w rodzaju „starzenie biologiczne zwolniło” wymaga kontekstu.

W badaniach nad długowiecznością rutynowo zbierane dane kliniczne mogą dawać więcej niż obraz bieżącego stanu zdrowia. Włączone do odpowiednio opracowanych i zwalidowanych algorytmów mogą służyć do badania różnic między osobami i zmian fizjologii związanej ze starzeniem w czasie.

Perspektywa kliniczna

Kliniczne algorytmy wieku biologicznego są szczególnie interesujące, ponieważ mogą wykorzystywać pomiary powszechnie dostępne już w praktyce medycznej, co potencjalnie pozwala na ocenę bez osobnego molekularnego testu starzenia.

Praca nie przedstawia gotowego testu diagnostycznego dla indywidualnego pacjenta. BioAge to narzędzie badawcze służące do tworzenia, stosowania i oceny algorytmów starzenia biologicznego.

KDM Biological Age, PhenoAge i Homeostatic Dysregulation nie należy traktować jako wymiennych wersji tego samego testu. Reprezentują różne podejścia i mogą reagować różnie nawet wtedy, gdy zastosuje się je do tych samych danych z interwencji.

Rzetelna interpretacja wymaga wiedzy o tym, jakie biomarkery i jaki algorytm zastosowano, na jakiej populacji referencyjnej go opracowano, jakie punkty końcowe wykorzystano do walidacji oraz czy zmianę w powtarzanych pomiarach można odróżnić od zmienności pomiaru.

W zastosowaniu klinicznym istotne pytanie brzmi nie tylko „Jaki jest wiek biologiczny pacjenta?”, lecz także „Co dokładnie mierzy ta miara i jakie dowody wspierają jej interpretację?”.

Główny wniosek

Rutynowe biomarkery kliniczne można łączyć w celu ilościowej oceny starzenia biologicznego, ale same pomiary nie zawierają jednej wartości wieku biologicznego. Oszacowanie zależy od wybranych biomarkerów, zastosowanego algorytmu i danych referencyjnych. W badaniu CALERIE ograniczenie kalorii wiązało się z wolniejszym starzeniem według KDM Biological Age i PhenoAge, ale nie według Homeostatic Dysregulation. BioAge to narzędzie badawcze, a nie jeden ostateczny test kliniczny.

Recenzja i opracowanie

Monika Mikulicz-Pasler, MD, PhD

Monika Mikulicz-Pasler, MD, PhD

Specjalistka kardiologii

Specjalistka chorób wewnętrznych

Klinika KCM Longevity

Publikacja źródłowa

Tytuł:
A Toolkit for Quantification of Biological Age From Blood Chemistry and Organ Function Test Data: BioAge
Autorzy:
Dayoon Kwon, Daniel W. Belsky
Czasopismo:
GeroScience, December 2021; 43(6):2795–2808.
ZOBACZ PUBLIKACJĘ ŹRÓDŁOWĄ

Czytaj dalej

POWIĄZANE PODSUMOWANIA PUBLIKACJI NAUKOWYCH

POWIĄZANE ARTYKUŁY O DŁUGOWIECZNOŚCI

SPERSONALIZOWANA I PROAKTYWNA MEDYCYNA LONGEVITY

PRZEŁÓŻ WIEDZĘ O DŁUGOWIECZNOŚCI NA WŁASNĄ STRATEGIĘ ZDROWOTNĄ

  • Prowadzona przez lekarzy
  • Oparta na nauce
  • Dopasowana do Ciebie
POZNAJ PROGRAM DOPASOWANY DO CIEBIE