Conosciamo tutti qualcuno, che sembra sfidare l’invecchiamento: persone che sembrano più giovani dei loro coetanei nonostante abbiano la stessa età. Qual è il loro segreto?
Gli scienziati dell’Università di Osaka (Giappone) potrebbero aver trovato un modo per quantificare questa differenza. Incorporando i percorsi del metabolismo degli ormoni (steroidi) in un modello guidato dall’intelligenza artificiale, hanno sviluppato un nuovo sistema per stimare l’età biologica di una persona, una misura di quanto bene è invecchiato il suo corpo, anziché semplicemente contare gli anni dalla nascita.
Utilizzando solo cinque gocce di sangue, questo nuovo metodo analizza 22 steroidi chiave e le loro interazioni per fornire una valutazione della salute più precisa. Lo studio rivoluzionario del team, pubblicato su Science Advances , offre un potenziale passo avanti nella gestione personalizzata della salute, consentendo una rilevazione precoce dei rischi per la salute correlati all’età e interventi su misura.
Sbloccare la firma dell’invecchiamento del corpo
L’invecchiamento non riguarda solo il numero di anni vissuti ma è plasmato dalla genetica, dallo stile di vita e da fattori ambientali. I metodi tradizionali per stimare l’età biologica si basano su ampi biomarcatori, come la metilazione del DNA o i livelli di proteine, ma questi approcci spesso trascurano le intricate reti ormonali, che regolano l’equilibrio interno del corpo.
“I nostri corpi si affidano agli ormoni per mantenere l’omeostasi, quindi abbiamo pensato, perché non usarli come indicatori chiave dell’invecchiamento?”, afferma il dott. Qiuyi Wang, co-primo autore dello studio. Per testare questa idea, il team di ricerca si è concentrato sugli ormoni steroidei, che svolgono un ruolo cruciale nel metabolismo, nella funzione immunitaria e nella risposta allo stress.
Un nuovo modello basato sull’intelligenza artificiale
Il team ha sviluppato un modello di rete neurale profonda (DNN) che incorpora percorsi di metabolismo degli steroidi , rendendolo il primo modello di intelligenza artificiale a tenere conto esplicitamente delle interazioni tra diverse molecole di steroidi. Invece di guardare ai livelli assoluti di steroidi, che possono variare ampiamente tra gli individui, il modello esamina i rapporti di steroidi , fornendo una valutazione più personalizzata e accurata dell’età biologica.
“Il nostro approccio riduce il “rumore”, causato dalle differenze individuali nei livelli di steroidi e permette di concentrarsi su modelli significativi”, aggiunge il dott. Zi Wang , co-primo e autore corrispondente di questo lavoro. Il modello è stato addestrato su campioni di sangue di centinaia di individui, rivelando che le differenze di età biologica tendono ad ampliarsi con l’avanzare dell’età, un effetto che i ricercatori paragonano a un fiume che si allarga mentre scorre a valle .
Approfondimenti e implicazioni chiave
Una delle scoperte più sorprendenti dello studio riguarda il cortisolo, un ormone steroideo comunemente associato allo stress. I ricercatori hanno scoperto che quando i livelli di cortisolo raddoppiavano, l’età biologica aumentava di circa 1,5 volte. Ciò suggerisce che lo stress cronico potrebbe accelerare l’invecchiamento a livello biochimico, rafforzando l’importanza della gestione dello stress nel mantenimento della salute a lungo termine.
“Lo stress è spesso discusso in termini generali ma i nostri risultati forniscono prove concrete del fatto che ha un impatto misurabile sull’invecchiamento biologico”, sottolinea il professor Toshifumi Takao , autore ed esperto di chimica analitica e spettrometria di massa. I ricercatori ritengono che questo modello di età biologica, basato sull’intelligenza artificiale, potrebbe aprire la strada a un monitoraggio della salute più personalizzato. Le applicazioni future potrebbero includere la diagnosi precoce delle malattie, programmi di benessere personalizzati e persino raccomandazioni sullo stile di vita studiate per rallentare l’invecchiamento.
Guardando avanti
Sebbene lo studio rappresenti un significativo passo avanti, il team riconosce che l’invecchiamento biologico è un processo complesso, influenzato da molti fattori oltre agli ormoni. “Questo è solo l’inizio- afferma il dott. Z. Wang.- Espandendo il nostro set di dati e incorporando ulteriori marcatori biologici, speriamo di perfezionare ulteriormente il modello e sbloccare approfondimenti più profondi sui meccanismi dell’invecchiamento”.
Con i continui progressi nell’intelligenza artificiale e nella ricerca biomedica, il sogno di misurare con precisione, e persino rallentare l’invecchiamento biologico sta diventando sempre più fattibile. Per ora, però, la capacità di valutare la propria “velocità di invecchiamento” con un semplice esame del sangue potrebbe segnare uno sviluppo rivoluzionario nella prevenzione.
Science Advances: “Biological age prediction using a DNN model based on pathways of steroidogenesis”. DOI: 10.1126/sciadv.adt2624
Antonio Caperna