Öregedés - Magyar kutatók fontos felfedezést tettek
megjelent:
Az öregedés folyamatában szerepet játszó emberi fehérjéket azonosítottak magyar kutatók matematikai elemzéssel. Az ELTE genetika tanszéke és az MTA SZTAKI kutatói gépi tanulásos algoritmussal jellemezték az ember 24 ezer fehérjéjét, és meghatározták, hogy közülük melyek játszhatnak szerepet az öregedési folyamatokban - olvasható a Magyar Nemzet oldalán.
A klasszikus felfogás szerint az öregedés természetes és automatikus biológiai folyamat. Az élet során folyamatosan sejtes károsodások (például károsodott fehérjék), negatív hatású genetikai változások (mutációk) halmozódnak fel a sejtekben. Ezek egy idő után már olyan szintet érnek el, hogy egyre inkább hátráltatják az egészséges működést, amely hamarosan leromláshoz, betegség kialakulásához, majd előbb-utóbb halálhoz vezet.
Az öregedési folyamatot tehát a sejtes károsodások életkorral történő fokozatos felhalmozódása okozza
Azonban hogy mi a sejtes károsodások kialakulásának elsődleges genetikai oka, a mai napig ismeretlen maradt. Másképpen fogalmazva: a mai napig nem ismerjük az öregedési folyamat mechanizmusát.
Az öregedés evolúciós oka az lehet, hogy a véges források mellett a reprodukciós ciklusukon túljutott (öreg) egyedek ilyen módon távolítódnak el a közösségből, így a még szaporodó egyedek számára több forrás marad a túléléshez. Az öregedés tehát önmegsemmisítő biológiai mechanizmus, amely szükséges a fajok stabil fennmaradásához.
Tovább Hogyan öregszik a szervezetünk? - Az időskor
Az öregedésre vonatkozó aktuális kulcskérdés az, milyen gének alkotják a folyamat mechanizmusát, mi a folyamat genetikai alapja. Ha ezt ismernénk, meglenne az elvi lehetősége annak, hogy beavatkozzunk a rendszerbe, és az öregedési folyamat lassításával vagy teljes blokkolásával akár a mainál sokkal hosszabb és egészséges élettartamot is elérjünk. E törekvésben jelenthet fontos állomást az ELTE genetikusainak és az MTA SZTAKI informatikusainak közös munkája, amelyet a Nature-höz tartozó Scientific Reports folyóirat közölt.
Arra voltunk kíváncsiak, hogy az emberi sejtekben található fehérjék közül melyek vannak kapcsolatban az öregedéssel, tehát melyek szabályozzák, illetve melyek vesznek részt a folyamat mechanizmusában – kezdi Vellai Tibor egyetemi tanár, az ELTE genetikai tanszékének vezetője. „A fehérje-adatbázisokban immár 21 ezer szempont szerint jellemezhetők az emberi fehérjék. Ezeket betápláltuk egy általunk létrehozott gépi tanulási algoritmusba. Minthogy sok fehérjéről már eleve tudjuk, hogy szerepet játszik az öregedésben, ezek tulajdonságait alapul véve a program kiválasztott 36 olyan fehérjejellemzőt, amelyek alapján egyértelműen eldönthető egy fehérjéről, hogy az kapcsolatban áll-e vagy sem az öregedési folyamattal.”
A gépi tanulás a mesterséges intelligencia egyik típusa
A számítógép az algoritmus futása közben önállóan tanul. Megkeresi a tanítási céllal beletáplált, ismert kategóriába tartozó elemek (ez esetben fehérjék) közös tulajdonságait, ezek alapján kategorizáló eszközkészletet készít, és ezt alkalmazza a nem ismert elemek besorolására. Az eredmény általában annak valószínűsége, hogy a vizsgált elem a kívánt kategóriába tartozik-e. Ahogy egyre több és több adatot van lehetősége az algoritmusnak megvizsgálni, a kategorizálás egyre kifinomultabb lesz, és a hatékonysága sokszor jóval meghaladja a klasszikus módszerek sikerességét.
Az algoritmus idővel eltért az alapbeállítástól, és olyan fehérjéket kezdett összefüggésbe hozni az öregedéssel, amelyekről korábban sosem gondolták ezt.
Másrészről viszont egyes fehérjéket, amelyeket eddig fontosnak tartottak ebből a szempontból, nem talált eléggé jelentősnek. A 21 ezer különféle fehérjejellemző között találjuk például azt, hogy a sejtmembránban található-e az adott fehérje, vagy a sejtplazmában, fizikai kapcsolatban áll-e más, az öregedésben szerepet játszó fehérjékkel” – mondja Vellai Tibor.
