Chcete vědět, kdy zemřete?

Obrázek oznámení kalendáře iOS s nápisem „Drop dead, Tomorrow 23:12, The Kitchen“. Bylo vybráno tlačítko pro odložení události.

Je to konečná nezodpověditelná otázka, před kterou všichni stojíme: Kdy zemřu? Kdybychom to věděli, žili bychom jinak? Věda dosud nebyla v předpovídání délky života o nic přesnější než věštkyně za 10 dolarů. Ale to se začíná měnit.

Vyvíjená opatření nikdy nebudou dostatečně dobrá, aby předpověděla přesné datum nebo čas úmrtí, ale pojišťovny už je považují za užitečná, stejně jako nemocnice a týmy paliativní péče. Rád bych věděl, kdy zemřu, říká Brian Chen, výzkumník, který je hlavním vědeckým ředitelem společnosti Life Epigenetics, která poskytuje služby pojišťovacímu průmyslu. To by ovlivnilo můj přístup k životu.

Tento příběh byl součástí našeho vydání z listopadu 2018

• Viz zbytek čísla
• předplatit

Práce musí být ještě praktičtější a společnosti musí vymyslet nejlepší využití dat. Etikové se mezitím obávají, jak se lidé vyrovnají s poznáním posledního tajemství života. Ale ať se vám to líbí nebo ne, prediktor smrti přichází.

Hodiny
Steve Horvath, biostatistik z UCLA, který vyrostl v německém Frankfurtu, o sobě říká, že je velmi heterosexuál, zatímco jeho jednovaječné dvojče je gay. Měl tedy osobní zájem, když ho před několika lety kolega požádal o pomoc s analýzou biologických dat ze slin dvojčat s opačnou sexuální orientací. Kolega se snažil detekovat chemické změny, které by naznačovaly, zda byly některé geny zapnuty nebo vypnuty.

Hypotéza byla, že tyto takzvané epigenetické změny, které mění aktivitu DNA, ale ne samotnou sekvenci DNA, by mohly pomoci vysvětlit, proč se dva lidé s identickými geny takto liší. Ale Horvath našel nulový signál v epigenetice slin dvojčat. Místo toho upoutalo jeho pozornost silné spojení mezi epigenetickými změnami a stárnutím. Byl jsem ohromen tím, jak silný byl signál, říká. Většinu ostatních projektů jsem nechal ve své laboratoři a řekl: ‚To je budoucnost.‘

Horvatha zvláště zaujalo, jak určité chemické změny cytosinu – jedné ze čtyř bází DNA neboli písmen genetického kódu – způsobují, že geny jsou více či méně aktivní. Vzhledem ke skutečnému věku někoho může hledání těchto změn v DNA tohoto člověka říct, zda tělo člověka stárne neobvykle rychle nebo pomalu. Jeho tým testoval tyto epigenetické hodiny na 13 000 vzorcích krve odebraných před desítkami let od lidí, jejichž další datum smrti bylo známo. The výsledky odhaleny že hodiny lze použít k předpovědi úmrtnosti.

Protože většina běžných nemocí – rakovina, srdeční choroby, Alzheimerova choroba – jsou nemocemi stárnutí, tikání Horvathových hodin předpovídá, jak dlouho bude někdo žít a kolik z toho života bude bez těchto nemocí (ačkoli neříká, kteří lidé to budou dostane). Po pěti letech výzkumu není nikdo, kdo by zpochybňoval, že epigenetika předpovídá délku života, říká.

Horvath, 50, říká, že jeho práce je motivována vlastním zájmem. Jsem stejně zoufalý jako kdokoli jiný, abych našel způsoby, jak zpomalit stárnutí. damon casarez

Stárnutí o osm nebo více let rychleji, než je váš kalendářní věk, se rovná dvojnásobku typického rizika úmrtí, zatímco stárnutí o sedm let pomaleji je spojeno s polovičním rizikem smrti, říká Horvath. Jeho laboratoř vyvinula novou verzi, která je tak přesným prediktorem délky života, že ji pojmenovali po Grim Reaper: DNAm GrimAge. Epigenetické hodiny jsou tím přesnější, čím je člověk mladší. Je to zvláště nepřesné pro velmi staré.

V tuto chvíli nemáme žádné důkazy, že je to klinicky užitečné, protože existují velké chybové úsečky, říká Horvath. Kromě toho neexistuje žádná pilulka, která by zvrátila účinky. Ale ačkoli to nikdy nebude dokonale přesné, Horvath a jeho hodiny jsou stále blíže, než kdokoli jiný musí odpovědět na otázku, která visí nad námi všemi – a určit, zda existuje něco, co můžeme udělat, abychom odpověď změnili.

Zpomalte tikání
Jak stárneme, cytosin na stovkách tisíc míst v naší DNA buď získává, nebo ztrácí methylové chemické skupiny (CH3). Horvathův pohled byl měřit tyto nárůsty a poklesy metylace, najít 300 až 500 změn, které jsou nejdůležitější, a použít je k vytvoření svých hodin. Jeho zjištění naznačují, že rychlost hodin je silně ovlivněna základními geny. Odhaduje, že asi 40 % míry tikání je dáno genetickou dědičností a zbytek životním stylem a štěstím.

Morgan Levine, která dokončila postdoktorský výzkum v Horvathově laboratoři a nyní provozuje vlastní laboratoř na Yale, začíná porovnávat epigenetický profil jedince s profilem buněk z výstelky zdravé pupeční šňůry. Čím více lidí se od tohoto standardu odchyluje, tím na tom pravděpodobně budou hůř. Myslí si, že bude nakonec schopna porovnat různé epigenetické věkové ukazatele, aby předpověděla i v dětství, kdo bude vystaven největšímu riziku které nemoci – když je ještě dost brzy na to, aby se budoucnost změnila. Vaše geny nejsou vaším osudem, ale ještě méně s věcmi, jako je epigenetika, říká. Určitě by měly existovat věci, které můžeme udělat pro oddálení stárnutí, pokud dokážeme zjistit, co to je.

Několik pravděpodobných uchazečů je naprosto nepřekvapivých. Zdravá strava zahrnující hodně zeleniny a ryb je spojena s pomalejším epigenetickým stárnutím. Cítíte se starší, když máte nedostatek spánku? To asi není náhoda. Horváth má zobrazeno že lidé s nespavostí častěji vykazují zrychlené epigenetické stárnutí. Všechno, co si spojujete se zdravým životním stylem, souvisí s novými biomarkery očekávaným způsobem, což je nudný výsledek, ale je to vědecky velmi vzrušující, říká.

Více nečekaně zjistí, že pravidelné cvičení vám k životu nepřidá o moc víc než pár měsíců. Ale tato měření jsou pouze na DNA v krvi a Horvath říká, že by se rád podíval i na změny ve svalech, aby zjistil, zda tam cvičení dělá větší rozdíl.

Po pěti letech výzkumu není nikdo, kdo by zpochybňoval, že epigenetika předpovídá délku života.

Horvathovy vlastní hodiny nejsou inspirativní. Byl překvapen, když analyzoval svou moč, když zjistil, že epigeneticky sleduje o pět let starší, než je jeho chronologický věk. O několik let později otestoval svou krev a s úlevou zjistil, že výsledky více odpovídají jeho letům, ale přesto, jak říká, bych řekl, že nejsem požehnán, pokud jde o epigenetické stárnutí.

Ve věku 50 let říká, že jeho práce je motivována vlastním zájmem – stejně zoufale jako kdokoli jiný hledám způsoby, jak zpomalit stárnutí. Myslí ale také na sociální a finanční náklady stárnoucí populace. Musíme najít způsoby, jak udržet lidi déle zdravější, říká.

Doufá, že vylepšení jeho hodin brzy učiní dostatečně přesné, aby odrážely změny v životním stylu a chování. Investoři a biotechnologické společnosti právě nyní utrácejí stovky milionů dolarů za léky, které by mohly zpomalit stárnutí a oddálit onemocnění. Jak ale poznáme, co je účinné? Ti, kteří pracují na objevu drog, nemohou čekat 50 let, než to zjistí. Horvath doufá, že odpovědi poskytnou jeho hodiny.

Obchod s předpovědí smrti
Společnosti jako Reinsurance Group of America již zvažují použití epigenetických hodin k vyladění a přizpůsobení hodnocení rizik pro životní pojištění. V současnosti jsou sazby založeny převážně na demografických údajích – pohlaví a věku lidí – a několika zdravotních metrikách, jako je například to, zda kouří. Hodiny přidávají další užitečný datový bod.

Taková personalizace vyvolává otázky o spravedlnosti. Pokud vaše epigenetické hodiny tikají rychleji ne vaší vinou, měli byste mít vyšší sazbu za životní pojištění? Zákon o nediskriminaci genetických informací z roku 2008 – známý jako GINA – chrání před diskriminací na základě genů. Ale to se netýká epigenetiky.

Je tu také otázka soukromí. Vaše pravděpodobná délka života nebo skutečný biologický věk jsou informace, které mnozí považují za silně osobní. Předpisy a zásady ochrany osobních údajů prozatím ani nezohledňují možnost takových informací. Ale jak věda rychle postupuje, otázky, jak tato data používat a chránit, budou stále naléhavější.

Mohou být Horvathovy hodiny a další technologie vyvíjené k předpovídání smrti někdy dostatečně přesné, aby byly skutečně užitečné? Neviděl jsem, že by žádný z těchto údajných prediktivních algoritmů byl přesný, pokud jde o načasování smrti – naopak, říká Diane Meierová, profesorka geriatrie a paliativní medicíny na Icahn School of Medicine na Mount Sinai v New Yorku. Lidé žijí opravdu dlouhou dobu s velmi vysokou zátěží nemocí a křehkostí, říká.

Gal Salomon, generální ředitel Clew Medical, izraelské společnosti, která používá umělou inteligenci k identifikaci lékařských rizik v nemocnicích, říká, že zpočátku odmítal vyvinout prediktor smrti a považoval to za neetické. Pak si uvědomil, že lékaři mohou tuto technologii využít k tomu, aby pochopili, kde se musíme zastavit. Algoritmus vyvinutý Clew může pomoci lékařům a rodinným příslušníkům rozhodnout se přejít z agresivní na paliativní péči, říká, čímž překonává typický instinkt poskytovat hrdinská opatření k záchraně života. Systém, který se zatím používá pouze v nemocnicích, může také upozornit rodinu, že se blíží konec, říká.

Atul Butte, profesor na Kalifornské univerzitě v San Franciscu, který studuje kvalitu péče, říká, že porota stále neví, zda tento druh strojového učení ze vzorců péče skutečně poskytuje lepší léčbu. Ale není pochyb, dodává, že lékařská péče směřuje tímto směrem. Za pět až deset let bude zdravotní systém, který nepoužívá tato data ke zlepšení svých lékařských služeb, považován za archaický, říká.

skrýt