Chcesz wiedzieć, kiedy umrzesz?

Obraz powiadomienia w kalendarzu iOS z napisem „Upadek martwy, jutro 23:12, kuchnia”. Wybrano przycisk drzemki zdarzenia.

To ostateczne pytanie, na które wszyscy stajemy, bez odpowiedzi: kiedy umrę? Gdybyśmy wiedzieli, czy żylibyśmy inaczej? Jak dotąd nauka nie była dokładniejsza w przewidywaniu długości życia niż wróżka za 10 dolarów. Ale to zaczyna się zmieniać.

Opracowywane miary nigdy nie będą wystarczająco dobre, aby przewidzieć dokładną datę lub godzinę zgonu, ale firmy ubezpieczeniowe już uznają je za przydatne, podobnie jak szpitale i zespoły opieki paliatywnej. Chciałbym wiedzieć, kiedy umrę, mówi Brian Chen, naukowiec, który jest dyrektorem ds. nauki w Life Epigenetics, firmie obsługującej branżę ubezpieczeniową. To wpłynęłoby na to, jak podchodzę do życia.

Ta historia była częścią naszego wydania z listopada 2018 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Praca nadal musi być bardziej praktyczna, a firmy muszą znaleźć najlepsze zastosowania dla danych. Tymczasem etycy martwią się, jak ludzie poradzą sobie z poznaniem ostatniej tajemnicy życia. Ale czy ci się to podoba, czy nie, nadchodzi zapowiedź śmierci.

Zegar
Steve Horvath, biostatysta z UCLA, który dorastał we Frankfurcie w Niemczech, opisuje siebie jako bardzo heteroseksualnego, podczas gdy jego identyczny brat bliźniak jest gejem. Miał więc osobiste zainteresowanie, gdy kilka lat temu kolega poprosił go o pomoc w analizie danych biologicznych ze śliny bliźniąt o przeciwnej orientacji seksualnej. Kolega próbował wykryć zmiany chemiczne, które wskazywałyby, czy niektóre geny są włączone, czy wyłączone.

Hipoteza była taka, że ​​te tak zwane zmiany epigenetyczne, które zmieniają aktywność DNA, ale nie samą sekwencję DNA, mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego dwie osoby z identycznymi genami różnią się w ten sposób. Ale Horvath znalazł zerowy sygnał w epigenetyce śliny bliźniąt. Zamiast tego, to, co przykuło jego uwagę, to silny związek między zmianami epigenetycznymi a starzeniem się. Byłem zachwycony tym, jak silny był sygnał, mówi. Upuściłem większość innych projektów w swoim laboratorium i powiedziałem: „To jest przyszłość”.

Horvatha szczególnie zaintrygował sposób, w jaki pewne zmiany chemiczne w cytozynie — jednej z czterech zasad DNA lub liter kodu genetycznego — powodują, że geny są mniej lub bardziej aktywne. Biorąc pod uwagę czyjś rzeczywisty wiek, szukanie tych zmian w DNA tej osoby może mu powiedzieć, czy jej ciało starzeje się niezwykle szybko czy wolno. Jego zespół przetestował ten zegar epigenetyczny na 13 000 próbek krwi pobranych kilkadziesiąt lat temu od osób, których kolejna data śmierci była znana. ten ujawnione wyniki że zegar może służyć do przewidywania śmiertelności.

Ponieważ najczęstsze choroby — rak, choroba serca, choroba Alzheimera — to choroby związane ze starzeniem się, tykanie zegara Horvatha przewiduje, jak długo ktoś będzie żył i jaka część tego życia będzie wolna od tych chorób (chociaż nie przepowiada, które osoby). dostanie). Po pięciu latach badań nikt nie kwestionuje, że epigenetyka przewiduje długość życia, mówi.

Horvath, lat 50, mówi, że jego praca jest motywowana własnym interesem. Jestem tak zdesperowana, jak wszyscy, aby znaleźć sposoby na spowolnienie starzenia. damon casarez

Horvath mówi, że starzenie się o osiem lub więcej lat szybciej niż wiek kalendarzowy oznacza dwukrotnie większe ryzyko śmierci, podczas gdy starzenie się o siedem lat wolniej wiąże się z o połowę mniejszym ryzykiem śmierci. Jego laboratorium opracowało nową wersję, która jest tak precyzyjnym predyktorem długości życia, że ​​nazwano ją na cześć Ponurego Żniwiarza: DNAm GrimAge. Zegar epigenetyczny jest tym dokładniejszy, im młodsza jest osoba. Jest to szczególnie niedokładne dla bardzo starych.

W tym momencie nie mamy żadnych dowodów na to, że jest to przydatne klinicznie, ponieważ są duże słupki błędów, mówi Horvath. Poza tym nie ma pigułki, która odwróciłaby efekty. Ale chociaż nigdy nie będzie to idealnie dokładne, Horvath i jego zegar są coraz bliżej odpowiedzi na pytanie, które wisi nad nami wszystkimi – i ustalenia, czy możemy coś zrobić, aby zmienić odpowiedź.

Zwolnij tykanie
Wraz z wiekiem cytozyna w setkach tysięcy miejsc w naszym DNA albo zyskuje, albo traci grupy metylowe (CH3). Wgląd Horvatha polegał na zmierzeniu tych wzrostów i spadków metylacji, odnalezieniu od 300 do 500 zmian, które mają największe znaczenie, i wykorzystaniu ich do stworzenia swoich zegarów. Jego odkrycia sugerują, że na szybkość zegara duży wpływ mają leżące u podstaw geny. Szacuje, że około 40% wskaźnika tykania zależy od dziedziczenia genetycznego, a reszta od stylu życia i szczęścia.

Morgan Levine, która ukończyła badania podoktoranckie w laboratorium Horvatha, a teraz prowadzi własne laboratorium w Yale, zaczyna porównywać profil epigenetyczny danej osoby z profilem komórek wyściółki zdrowej pępowiny. Im bardziej ludzie odbiegają od tego standardu, tym prawdopodobnie będą w gorszej sytuacji. Sądzi, że w końcu będzie w stanie porównać różne epigenetyczne miary wieku, aby przewidzieć nawet w dzieciństwie, kto będzie najbardziej zagrożony jakimi chorobami – kiedy jest jeszcze wystarczająco wcześnie, by zmienić tę przyszłość. Twoje geny nie są twoim losem, ale tym bardziej w przypadku takich rzeczy jak epigenetyka, mówi. Zdecydowanie powinny być rzeczy, które możemy zrobić, aby opóźnić starzenie się, jeśli tylko uda nam się dowiedzieć, czym one są.

Kilku prawdopodobnych pretendentów nie jest całkowicie zaskakujące. Zdrowa dieta zawierająca dużo warzyw i ryb wiąże się z wolniejszym starzeniem się epigenetycznym. Czujesz się starszy, gdy nie śpisz? To chyba nie przypadek. Horvath ma pokazane że osoby z bezsennością częściej wykazują przyspieszone starzenie się epigenetyczne. Wszystko, co kojarzy ci się ze zdrowym stylem życia, odnosi się do nowych biomarkerów w oczekiwany sposób, co jest nudnym wynikiem, ale jest bardzo ekscytujące z naukowego punktu widzenia, mówi.

Bardziej nieoczekiwanie stwierdza, że ​​regularne ćwiczenia nie przedłużą twojego życia o więcej niż kilka miesięcy. Ale te pomiary dotyczą tylko DNA we krwi, a Horvath mówi, że chciałby również przyjrzeć się zmianom w mięśniach, aby zobaczyć, czy ćwiczenia robią tam większą różnicę.

Po pięciu latach badań nikt nie kwestionuje, że epigenetyka przewiduje długość życia.

Zegar Horvatha nie jest inspirujący. Był zaskoczony analizą jego moczu, aby stwierdzić, że śledził epigenetycznie o pięć lat starszy niż jego wiek metrykalny. Kilka lat później zbadał swoją krew i z ulgą stwierdził, że wyniki są bardziej zgodne z jego wiekiem, ale mimo to powiedziałbym, że nie jestem błogosławiony pod względem starzenia się epigenetycznego.

W wieku 50 lat mówi, że jego praca jest motywowana własnym interesem – tak samo jak każdy inny desperacko szukam sposobów na spowolnienie starzenia się. Pamięta jednak także o społecznych i finansowych kosztach starzejącej się populacji. „Musimy znaleźć sposoby, aby ludzie dłużej byli zdrowsi”, mówi.

Ma nadzieję, że udoskonalenia jego zegara sprawią, że wkrótce będzie on wystarczająco precyzyjny, aby odzwierciedlić zmiany w stylu życia i zachowaniu. Inwestorzy i firmy biotechnologiczne wydają teraz setki milionów dolarów na leki, które mogą spowolnić starzenie się i opóźnić choroby. Ale skąd będziemy wiedzieć, co jest skuteczne? Osoby pracujące nad odkrywaniem leków nie mogą czekać 50 lat, aby się dowiedzieć. Horvath ma nadzieję, że jego zegar dostarczy odpowiedzi.

Biznes przewidywania śmierci
Firmy takie jak Reinsurance Group of America już zastanawiają się nad wykorzystaniem zegara epigenetycznego w celu dostosowania i spersonalizowania oceny ryzyka w ubezpieczeniach na życie. Obecnie stawki opierają się w dużej mierze na danych demograficznych — płci i wieku ludzi — oraz na kilku wskaźnikach zdrowotnych, takich jak to, czy palą. Zegar dodaje kolejny przydatny punkt danych.

Taka personalizacja rodzi pytania o uczciwość. Jeśli Twój zegar epigenetyczny tyka szybciej nie z Twojej winy, czy powinieneś być obciążony wyższą stawką za ubezpieczenie na życie? Ustawa o niedyskryminacji informacji genetycznych z 2008 r. — znana jako GINA — chroni przed dyskryminacją ze względu na geny. Ale nie dotyczy epigenetyki.

Jest też kwestia prywatności. Prawdopodobna długość życia lub prawdziwy wiek biologiczny to informacje, które wielu uważa za bardzo osobiste. Na razie regulaminy i polityki prywatności nawet nie uwzględniają możliwości takich informacji. Jednak w miarę szybkiego postępu nauki pytania dotyczące sposobu wykorzystywania i ochrony tych danych będą coraz bardziej naglące.

Czy zegar Horvatha i inne technologie opracowywane do przewidywania śmierci mogą być wystarczająco dokładne, aby były naprawdę przydatne? Nie widziałem, aby którykolwiek z tych rzekomych algorytmów predykcyjnych był precyzyjny pod względem czasu zgonu – wręcz przeciwnie, mówi Diane Meier, profesor geriatrii i medycyny paliatywnej w Icahn School of Medicine w Mount Sinai w Nowym Jorku. Mówi, że ludzie żyją bardzo długo z bardzo dużym obciążeniem chorobami i słabością.

Gal Salomon, dyrektor generalny Clew Medical, izraelskiej firmy, która wykorzystuje sztuczną inteligencję do identyfikowania zagrożeń medycznych w szpitalach, mówi, że początkowo sprzeciwiał się pomysłowi opracowania predyktora śmierci, uważając to za nieetyczne. Potem zdał sobie sprawę, że lekarze mogą wykorzystać tę technologię, aby zrozumieć, gdzie musimy się zatrzymać. Algorytm opracowany przez Clew może pomóc lekarzom i członkom rodziny w podjęciu decyzji o przejściu z opieki agresywnej na opiekę paliatywną, ignorując typowy instynkt, aby zapewnić heroiczne środki ratowania życia. System, który na razie jest używany tylko w szpitalach, może też ostrzegać rodzinę, że koniec jest bliski – mówi.

Atul Butte, profesor na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, który bada jakość opieki, mówi, że jury wciąż nie zastanawia się, czy tego rodzaju uczenie maszynowe na podstawie wzorców opieki rzeczywiście zapewnia lepsze leczenie. Ale nie ma wątpliwości, dodaje, że opieka medyczna zmierza w tym kierunku. Mówi, że za pięć do dziesięciu lat system opieki zdrowotnej, który nie wykorzystuje tych danych do poprawy dostarczania leków, zostanie uznany za archaiczny.

ukryć