Search
הדבקה שהתגלתה לאחרונה GPCR Mayo שולטת בפיתוח המעי האמצעי ב-Drosophila

למידת מכונה חושפת את סודות ההזדקנות אצל זבובים ובני אדם

תגליות המשפיעות על תוחלת החיים ותוחלת הבריאות של זבובי פירות נבדקות בדרך כלל בעכברים לפני שהם נחשבים רלוונטיים בבני אדם, תהליך שהוא יקר וזמן רב. גישה חלוצית שננקטה במכון באק מקפיצה את המתודולוגיה הסטנדרטית הזו.

תוך ניצול למידת מכונות חדשנית וביולוגיה מערכות, חוקרים ניתחו ותואמו מערכי נתונים עצומים של זבובים ובני אדם כדי לזהות מטבוליטים מרכזיים המשפיעים על תוחלת החיים בשני המינים. תוצאות שפורסמו באינטרנט ב תקשורת טבע מצביעים על כך שאחד המטבוליטים, ת'רונין, עשוי להיות בעל הבטחה כטיפול פוטנציאלי להתערבויות הזדקנות.

"תוצאות אלו לא היו מתאפשרות ללא גישה חלוצית זו", אומר פרופסור באק Pankaj Kapahi, PhD, מחבר בכיר של המאמר.

יש הרבה נתונים שנמצאים בחוץ שאינם מתואמים בין מינים. אני חושב שגישה זו יכולה להיות משנה משחק בכל הנוגע לזיהוי התערבויות פוטנציאליות לשיפור בריאות האדם".

Pankaj Kapahi, מכון באק לחקר הזדקנות

Threonine הוכח כמגן מפני סוכרת בעכברים. לחומצת האמינו החיונית תפקיד חשוב בייצור קולגן ואלסטין והיא מעורבת גם בקרישת הדם, חילוף החומרים של השומן ותפקוד מערכת החיסון.

השיטה – מפושטת

העבודה החלה עם פוסט-דוקטורט לשעבר של באק, טיילר הילסבק, דוקטורט, שחיבר נתונים (הכוללים מטבולומיקה, פנוטיפים וגנומיקה) כדי לנתח 120 מטבוליטים ב-160 זנים של זבובי פירות בתזונה מוגבלת וגם בתזונה רגילה. המטרה הייתה לחשוף כיצד גנוטיפים שונים הגיבו לדיאטות כדי להשפיע על תוחלת החיים ותוחלת הבריאות. "זה איפשר לנו למצוא את 'המחטים בערימת השחת' בכל הנוגע לזיהוי מטבוליטים רלוונטיים", אומר הילסבק.

Vikram Narayan, PhD, עמית פוסט-דוקטורט הצליב אז ממצאים עם נתונים אנושיים מה-Biobank המאסיבי של בריטניה. "השימוש בנתונים האנושיים איפשר לנו להתמקד במטבוליטים מעניינים לאלה שנשמרים בשני המינים. זה גם אפשר לנו לחשוף את ההשפעה של המטבוליטים הללו בבני אדם", הוא אומר. חשוב לציין, לאחר מכן הצוות החזיר את המטבוליטים הרלוונטיים אל הזבוב כדי לאמת את התוצאות.

התוצאות

בזבובים, ת'רונין האריך את תוחלת החיים באופן ספציפי לזן ולמין. אנשים עם רמות גבוהות יותר של מטבוליטים הקשורים לתריונין היו ארוכים יותר ובריאים יותר. "אנחנו לא אומרים שתרונין יעבוד בכל התנאים", אומר קאפחי. "המחקר שלנו מראה שזה עובד בתת-קבוצות של זבובים ואנשים כאחד. אני חושב שרובנו הפסקנו לצפות למצוא התערבות 'כדור קסם' להזדקנות. השיטה שלנו מספקת דרך נוספת לפתח רפואה מדויקת למדעי האדמה".

התוצאות כוללות גם ממצאים שלא היו כל כך חיוביים עבור שני המינים. אורוטאט, אשר לא נחקר יחסית ונקשר עם חילוף החומרים של שומן, היה קשור באופן שלילי להזדקנות. בזבובים אורוטאט פעל נגד ההשפעה החיובית של הגבלת תזונה על כל זן של בעלי החיים. בבני אדם, אורוטאט היה קשור לתוחלת חיים קצרה יותר.

השלכות גדולות יותר

קאפאהי מקווה שקהילת המחקר הגדולה תתחיל להשתמש בשיטה זו. "כל כך הרבה פעמים אנחנו מוצאים דברים שעובדים בתולעים ובזבובים ואז אין לנו את המשאבים להעביר את המדע הבסיסי קדימה. גישה זו מאפשרת לנו לומר בהרבה יותר ודאות שתגליות הולכות להיות רלוונטיות בבני אדם. " קאפאהי אומר ששיטה זו עשויה להפחית את הצורך במחקרים בעכברים, דבר שהוא מברך עליו.

דילוג לתוכן