Quanti anni abbiamo? La risposta è dentro di noi

Un algoritmo sviluppato da un gruppo di scienziati della startup InSilico Medicine di Rockville, Stati Uniti, prevede infatti di scoprire un nesso tra l'età di un individuo e il suo "microbioma", ossia quella popolazione di miliardi di batteri che abita nell'intestino umano.
Stefano Pisani, 20 Gennaio 2019
Micron
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Giornalista Scientifico

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Quanti anni abbiamo? Ce lo dice l’Intelligenza artificiale, guardandoci dentro. E per dentro si intende davvero dentro. Nell’intestino, precisamente. Un algoritmo sviluppato da un gruppo di scienziati della startup InSilico Medicine di Rockville, Stati Uniti, prevede infatti di scoprire un nesso tra l’età di un individuo e il suo “microbioma”, ossia quella popolazione di miliardi di batteri che abita nell’intestino umano.
Articolata in ceppi (ce ne sono da 300 a 500 diversi), il microbioma intestinale conta quasi due milioni di geni. Se confermato, il metodo potrà aiutare ad arrivare a un’immagine molto più accurata della vera età biologica di un individuo, portando a progressi fondamentali nella cosiddetta “medicina personalizzata”.
Il microbioma è ben conosciuto sotto alcuni aspetti ma resta misterioso sotto altri. Mentre sappiamo con certezza che questi organismi viventi sono molto importanti per la nostra sopravvivenza, non si sa ancora con precisione quale dovrebbe essere l’”aspetto” di un microbioma intestinale sano, oppure come questo debba cambiare fisiologicamente nel corso del tempo.
Il nuovo studio, presentato finora in una versione preliminare su BioRxiv, si aggiunge a un crescente corpo di ricerche che suggerisce che l’intestino umano potrebbe essere usato come una sorta di orologio biologico, in grado di individuare l’età di una persona. “A quanto ne sappiamo, questo è il primo metodo sviluppato per predire l’età cronologica umana utilizzando i profili di abbondanza di microbioma intestinale”, scrivono gli autori.
Finora, effettivamente, indovinare l’età di un individuo sulla base delle caratteristiche del suo microbioma è stata una sfida che la scienza ha sempre perso. Un recente modello che ha cercato di affrontare la questione è riuscito a raggiungere una precisione solo del 15% migliore rispetto a una risposta che fosse completamente casuale.
La nuova ricerca statunitense sembra arrivare invece a conclusioni molto più accurate (anche se, c’è da specificarlo, si attende ancora la peer review).
L’intestino dei neonati si adatta e cambia seguendo una serie di fasi: i ricercatori non sono tuttavia ancora riusciti a stabilire se il microbioma intestinale dell’adulto medio si trasformi in maniera radicale o se rimanga praticamente identico per tutta la vita una volta raggiunta la maturità. Per capire come il microbioma cambi nel tempo, i ricercatori nel campo dell’Intelligenza Artificiale della InSilico Medicine hanno esaminato 3663 campioni di batteri intestinali provenienti da 1165 individui sani. I campioni, raccolti da set di dati pubblicamente disponibili, erano stati prelevati da persone di età compresa tra 20 e 90 anni, con circa un terzo dei dati relativi alla fascia d’età compresa tra 20 e 39 anni, un terzo alla fascia 40-59 anni e un terzo proveniente dalla fascia di età di 60-90 anni.
Il team ha implementato un metodo di apprendimento automatico sul 90% di questi dati, per riuscire a essere in grado di prevedere l’età del donatore.
Dopo aver completato i test, l’algoritmo è stato messo alla prova: quando è stato chiesto di prevedere l’età del restante 10% dei campioni, il programma è stato in grado di indovinare con una precisione di più o meno quattro anni.
L’algoritmo ha anche evidenziato 39 specie di batteri intestinali che sono tra i più decisivi nella stima dell’età di qualcuno (su un totale di 95 specie esaminate). Secondo gli scienziati, sarà necessaria un’ulteriore indagine su queste 39 specie, se si vuole migliorare la nostra comprensione dell’invecchiamento umano e della sua relazione con il microbioma dell’intestino.
In modo un po’ imprevedibile, dallo studio è infine emerso che gli anni di una persona non sembrano essere collegati al numero di batteri nocivi o benefici presenti nell’intestino. In molti casi, infatti, l’estensione delle colonie di batteri fluttua a seconda dei cambiamenti che intervengono nel pattern del sonno, nella dieta, nell’esercizio fisico ed è quindi difficile capire se, per esempio, i cambiamenti in un determinato microbioma sono indicativi dell’invecchiamento o di variazioni nella dieta e nello stile di vita globale degli ultimi 50 anni.

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