IA pode estimar a idade biológica de uma pessoa a partir de apenas cinco gotas de sangue

Usando apenas cinco gotas de sangue, cientistas da Universidade de Osaka, no Japão, podem estimar a idade biológica de uma pessoa, uma medida de quão bem seu corpo envelheceu, em vez de apenas contar os anos desde o nascimento. A descoberta inovadora, publicada na revista científica Science Advances, oferece um potencial passo à frente na gestão de saúde personalizada, permitindo a detecção precoce de riscos de saúde relacionados à idade e intervenções personalizadas.

Ao incorporar vias de metabolismo hormonal (esteroide) em um modelo orientado por inteligência artificial (IA), os pesquisadores desenvolveram um novo sistema para estimar a idade biológica de uma pessoa. O método analisa 22 esteroides principais e suas interações para fornecer uma avaliação de saúde mais precisa.

Assinatura de envelhecimento

O envelhecimento não é apenas sobre o número de anos que vivemos — ele é moldado pela genética, estilo de vida e fatores ambientais. Os métodos tradicionais para estimar a idade biológica dependem de biomarcadores amplos, como metilação de DNA ou níveis de proteína, mas essas abordagens geralmente ignoram as intrincadas redes hormonais que regulam o equilíbrio interno do corpo.

"Nossos corpos dependem de hormônios para manter a homeostase, então pensamos, por que não usá-los como indicadores-chave do envelhecimento?" indaga o médico Qiuyi Wang, coautor do estudo, em comunicado.

Para testar essa ideia, a equipe se concentrou em hormônios esteroides, que desempenham um papel crucial no metabolismo, função imunológica e resposta ao estresse.

Um novo modelo alimentado por IA

A equipe desenvolveu um modelo de rede neural profunda (DNN) que incorpora vias de metabolismo de esteroides, tornando-o o primeiro modelo de IA a explicar explicitamente as interações entre diferentes moléculas de esteroides. Em vez de olhar para os níveis absolutos de esteroides — que podem variar amplamente entre os indivíduos — o modelo examina as proporções de esteroides, fornecendo uma avaliação mais personalizada e precisa da idade biológica.

"Nossa abordagem reduz o ruído causado pelas diferenças individuais nos níveis de esteroides e permite que o modelo se concentre em padrões significativos", explica o médico Zi Wang, co-primeiro e autor correspondente deste trabalho.

O modelo foi treinado em amostras de sangue de centenas de indivíduos, revelando que as diferenças biológicas de idade tendem a aumentar à medida que as pessoas envelhecem — um efeito que os pesquisadores comparam a um rio que se alarga à medida que flui rio abaixo.

Principais insights e implicações

Uma das descobertas mais marcantes do estudo envolve o cortisol, um hormônio esteroide comumente associado ao estresse. Os pesquisadores descobriram que quando os níveis de cortisol dobraram, a idade biológica aumentou em aproximadamente 1,5 vez. Isso sugere que o estresse crônico pode acelerar o envelhecimento em um nível bioquímico, reforçando a importância do gerenciamento do estresse na manutenção da saúde a longo prazo.

"O estresse é frequentemente discutido em termos gerais, mas nossas descobertas fornecem evidências concretas de que ele tem um impacto mensurável no envelhecimento biológico", diz o professor Toshifumi Takao, autor correspondente e especialista em química analítica e espectrometria de massa.

Os pesquisadores acreditam que esse modelo de idade biológica alimentado por IA pode abrir caminho para um monitoramento de saúde mais personalizado. Aplicações futuras podem incluir detecção precoce de doenças, programas de bem-estar personalizados e até mesmo recomendações de estilo de vida adaptadas para retardar o envelhecimento.

Embora o estudo represente um passo significativo à frente, a equipe reconhece que o envelhecimento biológico é um processo complexo influenciado por muitos fatores além dos hormônios.

"Este é apenas o começo", diz Wang. "Ao expandir nosso conjunto de dados e incorporar marcadores biológicos adicionais, esperamos refinar ainda mais o modelo e desbloquear insights mais profundos sobre os mecanismos do envelhecimento."

Com os avanços contínuos em IA e pesquisa biomédica, o sonho de medir com precisão — e até mesmo desacelerar — o envelhecimento biológico está se tornando cada vez mais viável. Por enquanto, porém, a capacidade de avaliar a "velocidade de envelhecimento" de alguém com um simples exame de sangue pode marcar um desenvolvimento revolucionário em cuidados de saúde preventivos.

Fonte: O Globo