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Pankaj Kapahi, professor do Buck Institute, acha que o olho é uma janela para o envelhecimento. Seu laboratório, em colaboração com o Google Health e o Zuckerberg San Francisco General Hospital, mostrou como a imagem do fundo, o tecido rico em vasos sanguíneos da retina, pode ser usada para rastrear o envelhecimento humano, de maneira não invasiva e menos dispendiosa. e mais preciso do que outros relógios antigos atualmente disponíveis. Publicando em eLifeos pesquisadores também fizeram um estudo de associação do genoma (GWAS) para estabelecer a base genética para esse relógio, que eles chamam de eyeAge.
“Esse tipo de imagem pode ser realmente valioso para rastrear a eficácia das intervenções destinadas a retardar o processo de envelhecimento”, diz Kapahi, coautor sênior do estudo. “Os resultados sugerem que, potencialmente, em menos de um ano, poderemos determinar a trajetória do envelhecimento com 71% de precisão, observando mudanças perceptíveis nos olhos daqueles que estão sendo tratados, fornecendo uma avaliação acionável da terapêutica geroprotetora”. Kapahi observou que os exames de retina são provavelmente mais confiáveis porque as alterações no olho são menos suscetíveis a flutuações do dia-a-dia em comparação com os biomarcadores do sangue, que são mais dinâmicos e podem ser influenciados por algo tão simples quanto comer uma refeição ou uma infecção atual. .
Um crescente corpo de evidências sugere que a microvasculatura na retina pode ser um indicador confiável da saúde geral do sistema circulatório do corpo e do cérebro. Alterações oculares acompanham o envelhecimento e muitas doenças relacionadas à idade, incluindo degeneração macular relacionada à idade (AMD), retinopatia diabética e doença de Parkinson e Alzheimer. Os oftalmologistas muitas vezes podem detectar sintomas precoces de AIDS, pressão alta crônica e tumores nos olhos, uma utilidade que não surpreende, visto que quaisquer mudanças sutis no sistema vascular aparecem primeiro nos vasos sanguíneos menores, e os capilares na retina estão entre os menor do corpo.
Mas mudanças sutis nesses pequenos vasos sanguíneos muitas vezes não são detectadas até mesmo pelos instrumentos mais sofisticados, exigindo o uso de aprendizado profundo, um esforço liderado pelo Google Research. Pesquisadores do Google e de outros lugares desenvolveram modelos para prever a retinopatia diabética a partir de imagens da retina e passaram a usar imagens da retina para identificar pelo menos 39 doenças oculares, incluindo glaucoma, retinopatia diabética e DMRI, bem como doenças não oculares, como doença renal crônica. e doenças cardiovasculares.
Os pesquisadores do Google treinaram e ajustaram o modelo para eyeAge usando seu conjunto de dados EyePACS bem estudado, que envolve mais de 100.000 pacientes e o aplicaram a pacientes do UK Biobank, que envolveu mais de 64.000 pacientes.
“Nosso estudo enfatiza o valor dos dados longitudinais para analisar trajetórias de envelhecimento precisas. Por meio do conjunto de dados longitudinais EyePACS envolvendo várias varreduras de pessoas individuais ao longo do tempo, nossos resultados mostram uma taxa de previsão positiva mais precisa para duas visitas consecutivas de indivíduos em vez de indivíduos aleatórios com correspondência de tempo ”, diz Sara Ahadi, co-autora correspondente e ex-colega da Google Research, que agora é bióloga computacional sênior da Alkahest. Observando que o eyeAge é independente da idade fenotípica (um relógio de envelhecimento bem estabelecido baseado em marcadores sanguíneos), Ahadi acrescenta: “Estamos olhando para o envelhecimento através de uma lente diferente e trazendo mais informações para a mesa. Esperamos que o eyeAge seja utilizado junto com outros relógios para tornar o rastreamento de envelhecimento mais robusto, poderoso e abrangente.”
O GWAS foi realizado no Buck Institute utilizando amostras biológicas disponíveis no UK Biobank. Kenneth Wilson, um pós-doutorando no Buck Institute, validou alguns dos genes que foram destacados na análise, com base em pesquisas anteriores de Buck que descobriram uma conexão entre dieta, saúde ocular e expectativa de vida em Drosophila. Wilson identificou quase 30 genes de amostras de pacientes que estão associados ao declínio visual, diabetes, perda auditiva, doença de Alzheimer, doença cardiovascular e derrame. Um dos genes, ALKAL2demonstrou anteriormente prolongar a vida útil em Drosophila (através do homólogo da mosca ALK). Quando Wilson derrubou o gene nas moscas, melhorou sua visão mais tarde na vida e estendeu sua vida útil.
Kapahi diz que os resultados da pesquisa estão prontos para mais estudos. “Seria realmente informativo entender como esses genes, que já estão ligados a outras doenças relacionadas à idade, estão afetando as mudanças que estamos vendo no olho”, diz ele. “São dados humanos que fornecem alvos para possíveis tratamentos para doenças relacionadas à idade. O fato de podermos rastrear sua eficácia de maneira não invasiva e de baixo custo é uma grande vantagem”.
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