Μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης «διαβάζει» το DNA και αποκαλύπτει την πραγματική μας ηλικία
Το εργαλείο ΑΙ, MAgeNet, «διαβάζει» τη φθορά των κυττάρων και ανοίγει νέους δρόμους σε ιατρική και εγκληματολογία.
Μία νέα τεχνολογία υπόσχεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο μελετούμε την ηλικία του ανθρώπου. Με μια απλή εξέταση αίματος και την ανάλυση ενός μικρού τμήματος του DNA, κατάφεραν να αναπτύξουν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που υπολογίζει την πραγματική βιολογική ηλικία με εντυπωσιακή ακρίβεια. Το σημαντικό είναι ότι το αποτέλεσμα δεν επηρεάζεται από παράγοντες όπως το φύλο, το βάρος ή το αν κάποιος καπνίζει, σε αντίθεση με άλλες μεθόδους που συχνά παρουσιάζουν αποκλίσεις.
Το «μοριακό ρολόι» του DNA
Στη μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Cell Reports περιγράφεται η ανάπτυξη του εργαλείου MAgeNet, βασισμένου σε τεχνολογία βαθιάς μάθησης. Το σύστημα «διαβάζει» τα μοτίβα μεθυλίωσης του DNA – μιας φυσικής διαδικασίας λειτουργεί ως χημικό αποτύπωμα του χρόνου πάνω στο γενετικό μας υλικό. Εκπαιδεύοντας το μοντέλο με αυτά τα μοτίβα, οι επιστήμονες πέτυχαν ακρίβεια με περιθώριο λάθους μόλις 1,36 έτη σε άτομα κάτω των 50 ετών.
Σε αντίθεση με παλαιότερες τεχνικές που χρειάζονται την ανάλυση χιλιάδων σημείων στο γονιδίωμα, το MAgeNet επικεντρώνεται μόνο σε δύο πολύ συγκεκριμένες περιοχές, σαρώνοντας τα δεδομένα σε μοριακό επίπεδο. Έτσι λειτουργεί σαν ένα «μοριακό ρολόι» που αποκωδικοποιεί τα ίχνη που αφήνει ο χρόνος στο DNA με πρωτοφανή ακρίβεια.
Όπως αναφέρεται στο The Brighter Side News, η μελέτη βασίστηκε σε δείγματα αίματος περισσότερων από 300 υγιών εθελοντών, αλλά και σε στοιχεία που συλλέχθηκαν σε διάστημα δεκαετιών. Αυτή η μακροχρόνια παρακολούθηση βοήθησε να αποδειχθεί ότι το εργαλείο δεν δίνει απλώς ακριβή αποτελέσματα στο παρόν, αλλά και σε βάθος χρόνου. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αξιοπιστία της μεθόδου παραμένει υψηλή ανεξαρτήτως του δείκτη μάζας σώματος ή των συνηθειών του ατόμου, καθιστώντας την ιδιαίτερα χρήσιμη σε ποικίλα περιβάλλοντα.
Από τη θεραπεία ως την εγκληματολογία
Οι εφαρμογές της ανακάλυψης αυτής εκτείνονται πολύ πέρα από τον χώρο της ιατρικής. Γιατροί θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν τέτοιες εξετάσεις ώστε να διαμορφώνουν πιο στοχευμένα θεραπευτικά πλάνα, με βάση τη βιολογική και όχι την ημερολογιακή ηλικία του ασθενούς. Παράλληλα, ανοίγεται και ένα εντελώς νέο πεδίο για την εγκληματολογία: η εκτίμηση της ηλικίας ενός υπόπτου από ελάχιστα κύτταρα που έχουν μείνει σε μια σκηνή εγκλήματος θα μπορούσε να απογειώσει τις εγκληματολογικές έρευνες.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι η γήρανση δεν προχωρά με τον ίδιο τρόπο για όλους. Ορισμένες αλλαγές στο DNA εμφανίζονται απότομα, ενώ άλλες ακολουθούν πιο σταθερά μοτίβα, σαν να λειτουργούν διαφορετικοί «χρονοδείκτες» μέσα σε κάθε κύτταρο. Αυτό ίσως εξηγεί γιατί δύο άνθρωποι με την ίδια ηλικία φαίνονται να γερνούν με εντελώς διαφορετικούς ρυθμούς.
Το MAgeNet μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο για να αξιολογηθούν οι επιπτώσεις νέων φαρμάκων ή θεραπειών σε βάθος χρόνου. Η νέα αυτή μέθοδος δεν αλλάζει μόνο την αντίληψή μας για τη γήρανση, αλλά επανακαθορίζει και τον ρόλο του DNA: πέρα από το να αποκαλύπτει την ταυτότητά μας, μπορεί πλέον να μας δείξει με ακρίβεια πόσο γερασμένα είναι τα κύτταρά μας.
