Les chercheurs ont utilisé un modèle d’apprentissage automatique pour analyser les protéines sanguines afin d’estimer l’âge biologique des organes du corps, plutôt que l’âge chronologique. C'est un moyen de prédire le risque de développer des maladies telles que l'insuffisance cardiaque, la maladie d'Alzheimer et le diabète chez des personnes apparemment en bonne santé, aidant ainsi les personnes à recevoir un traitement plus tôt.

L'âge chronologique ne correspond pas toujours à l'âge biologique. Le processus de vieillissement entraîne une détérioration de la structure et du fonctionnement des organes, augmentant ainsi le risque de développer la plupart des maladies chroniques. Bien qu'il existe de nombreuses méthodes pour évaluer le vieillissement biologique, la plupart ne fournissent qu'une seule mesure du corps entier et non des informations sur l'âge spécifiques à un organe.

Une étude menée par des chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Stanford a découvert des biomarqueurs protéiques capables d'estimer l'âge biologique d'un organe et, par extension, le risque de maladie d'un individu.

Tony Wyss-Coray, auteur correspondant de l'étude, a déclaré : "Nous pouvons estimer l'âge biologique d'un organe chez une personne apparemment en bonne santé. Cela peut à son tour prédire le risque qu'une personne développe des maladies liées à cet organe."

Les chercheurs ont étudié 11 organes, systèmes organiques ou tissus : cœur, poumons, cerveau, reins, foie, pancréas, intestins, muscles, graisse, système immunitaire et vaisseaux sanguins (système vasculaire). Ils ont mesuré 4 979 protéines chez 5 676 adultes âgés de 20 à 90 ans et identifié les protéines dont l'expression génique était au moins quatre fois plus élevée dans un organe que dans d'autres. Parmi toutes les protéines mesurées, 856 (17,9 %) répondaient à cette définition.

Ils ont formé un algorithme d’apprentissage automatique pour estimer l’âge de 11 organes en utilisant comme entrée des protéines hautement exprimées. Ils ont également formé un modèle « d'organe » utilisant des protéines plasmatiques non spécifiques à un organe et un modèle « régulier » utilisant toutes les protéines, quelle que soit leur spécificité, pour comparer la contribution d'organes spécifiques aux caractéristiques de gain communes. Pour chaque individu, l'algorithme produit un « écart d'âge », qui correspond à l'âge biologique de l'individu par rapport à ses pairs. Des recherches antérieures ont découvert un lien entre les écarts d’âge et le risque de décès.

Les chercheurs ont observé que les individus ayant le même écart d’âge général présentaient des caractéristiques de vieillissement d’organes différentes, certains individus ayant un ou plusieurs organes extrêmement âgés par rapport à la population générale.

"Lorsque nous avons comparé l'âge biologique de ces organes chez chaque individu à l'âge biologique des organes correspondants dans un grand groupe de personnes sans maladie grave évidente, nous avons constaté que 18,4 pour cent des personnes âgées de 50 ans ou plus avaient au moins un organe qui vieillissait beaucoup plus rapidement que la moyenne. Nous avons constaté que ces individus couraient un risque accru de développer une maladie dans cet organe au cours des 15 prochaines années", a déclaré Wyss-Coray.

Les personnes dont l’organe vieillit rapidement ont un risque de décès de 20 à 50 % plus élevé. Bien que seulement 1,7 % des personnes présentaient un vieillissement extrême de plusieurs organes, leur risque de décès s’est avéré considérablement accru, 6,5 fois plus élevé que celui des personnes sans vieillissement évident des organes.

En termes d’organes spécifiques, les personnes présentant un vieillissement cardiaque accéléré présentaient un risque accru de 250 % d’insuffisance cardiaque, ainsi qu’un risque accru de crise cardiaque et de fibrillation auriculaire. Chaque augmentation de l’écart type de l’écart d’âge cérébral était associée à une augmentation de 34 % du risque cliniquement pertinent de déclin cognitif dans les cinq ans. Le vieillissement accéléré du cerveau et des vaisseaux sanguins prédit la progression de la maladie d'Alzheimer indépendamment et aussi fortement que les niveaux de protéine tau, le biomarqueur sanguin actuel de la maladie d'Alzheimer. De plus, il existe un lien étroit entre des reins extrêmement âgés (c’est-à-dire deux écarts types au-dessus de la normale) et l’hypertension et le diabète.

Identifier des organes vieillissant rapidement chez des personnes apparemment en bonne santé pourrait signifier les traiter plus tôt. Et l’identification de protéines spécifiques à un organe qui signalent un risque de vieillissement excessif et de maladies associées pourrait conduire à de nouveaux médicaments ciblés.

"Le modèle de vieillissement des organes qui en résulte peut prédire la mortalité, le déclin fonctionnel spécifique à un organe, le risque et la progression de la maladie, ainsi que l'hétérogénéité du vieillissement entre les tissus", ont déclaré les chercheurs. "Cette approche est peu invasive, ne nécessite que de petits échantillons de sang et peut être facilement appliquée pour comprendre les effets des interventions sur la santé telles que les modifications du mode de vie et les thérapies médicamenteuses au niveau des organes."

La recherche a été publiée dans la revue Nature.