В bioRxiv вышел препринт о модели MaxToki, которая пытается предсказывать, как меняется состояние человеческих клеток в течение жизни — от раннего возраста до глубокой старости.
Авторы обучили систему на данных почти 170 миллионов клеток здоровых людей, охватывающих возраст от рождения до 90+ лет.

Главная идея в том, что MaxToki смотрит на клетку не как на один отдельный снимок, а как на часть длинного пути изменений во времени.
По описанию модели, она умеет восстанавливать прошлые, промежуточные и будущие клеточные состояния и предсказывать, как вмешательства могут сдвигать эту траекторию.
Для обучения использовали почти триллион единиц генетических данных, то есть работа шла на очень большом масштабе.

Самое интересное — практическая проверка.
С помощью MaxToki исследователи нашли несколько генов, которые могут ускорять старение клеток сердца, и затем проверили эти подсказки в экспериментах.
Когда пять таких генов активировали в человеческих сердечных клетках, у клеток появились признаки старения: усилилось воспаление, ухудшилась работа митохондрий, замедлились кальциевые циклы и сократилась регулярность сокращений.
В ранних опытах на молодых мышах активация двух самых сильных кандидатов тоже привела к признакам ухудшения работы сердца в течение месяца.

Модель также уловила ускоренное клеточное старение при болезнях и вредных воздействиях.
В клетках легких при легочном фиброзе она показала ускорение примерно на 15 лет, у активных курильщиков — примерно на 5 лет, а у микроглии при болезни Альцгеймера — примерно на 3 года.
Это делает работу важной не только для науки о старении, но и для поиска новых мишеней для лечения возрастных болезней.

При этом важно помнить, что пока это именно препринт в bioRxiv, а не уже рецензированная статья.
Но сама логика работы выглядит очень сильной: если такие модели действительно надежно предсказывают траектории старения клеток, они могут заметно ускорить поиск способов замедлить возрастные изменения и болезни.