Un esame del sangue stima l’età biologica di 11 diversi sistemi di organi per prevedere il rischio di malattie con anni di anticipo.

Una ricerca ha dimostrato che abbiamo anche quella che viene chiamata “età biologica”, una misura criptica ma più accurata delle nostre condizioni fisiologiche e della probabilità di sviluppare disturbi legati all’invecchiamento, dai problemi cardiaci al morbo di Alzheimer.

Quasi inconsciamente, tutti noi intuiamo l’età reale delle persone osservando i loro volti alla ricerca di rughe, borse sotto gli occhi e altri segni rivelatori. Ma capire quanti anni hanno il cervello, le arterie o i reni di qualcuno è tutta un’altra storia. Anche gli organi interni al nostro corpo invecchiano a velocità diverse, secondo un nuovo studio dei ricercatori di Stanford Medicine.

“Abbiamo sviluppato un indicatore ematico per calcolare l’età dei vostri organi”, ha affermato Tony Wyss-Coray, Ph.D., professore di neurologia e scienze neurologiche e direttore della Knight Initiative for Brain Resilience presso il Wu Tsai Neurosciences Institute. “Grazie a questo indicatore, possiamo valutare l’età di un organo oggi e prevedere la probabilità di sviluppare una malattia associata a quell’organo tra 10 anni.”

Possono persino prevedere chi ha maggiori probabilità di morire a causa di patologie associate a uno o più degli 11 sistemi di organi presi in esame dai ricercatori: cervello, muscoli, cuore, polmoni, arterie, fegato, reni, pancreas, sistema immunitario, intestino e tessuto adiposo.

Secondo Wyss-Coray, l’età biologica di un organo in particolare, il cervello, gioca un ruolo determinante nel definire la durata della vita.

“Il cervello è il custode della longevità”, ha affermato. “Se hai un cervello vecchio, hai una maggiore probabilità di morire. Se hai un cervello giovane, probabilmente vivrai più a lungo.”

Wyss-Coray, professore titolare della cattedra DH Chen II, è l’autore senior dello studio , pubblicato online il 9 luglio su Nature Medicine . L’autore principale è Hamilton Oh, Ph.D., ex studente di dottorato nel gruppo di Wyss-Coray.

Undici sistemi di organi, 3.000 proteine, 45.000 persone

Gli scienziati si sono concentrati su 44.498 partecipanti selezionati casualmente, di età compresa tra i 40 e i 70 anni, provenienti da un progetto di raccolta dati longitudinale chiamato UK Biobank. Questo progetto, tuttora in corso, ha raccolto numerosi campioni di sangue e cartelle cliniche aggiornate da circa 600.000 individui nel corso di diversi anni. Questi partecipanti sono stati monitorati per un periodo massimo di 17 anni per rilevare eventuali cambiamenti nel loro stato di salute.

Il team di Wyss-Coray ha utilizzato una tecnologia di laboratorio avanzata, disponibile in commercio, che ha permesso di contare la quantità di quasi 3.000 proteine ​​nel sangue di ciascun partecipante. Circa il 15% di queste proteine ​​può essere ricondotto a un singolo organo di origine, mentre molte delle altre possono essere generate da più organi.

I ricercatori hanno inserito i livelli di proteine ​​nel sangue di tutti i partecipanti in un computer e hanno determinato i livelli medi di ciascuna di queste proteine ​​specifiche per organo, aggiustati in base all’età. Da questi dati, gli scienziati hanno generato un algoritmo in grado di calcolare quanto la “firma” proteica complessiva di ciascun organo esaminato differisse dalla media generale per le persone di quella fascia d’età.

In base alle differenze tra i livelli proteici individuali e quelli medi, corretti per l’età, assegnati a ciascun organo, l’algoritmo ha assegnato un’età biologica a ognuno degli 11 organi o sistemi di organi distinti valutati per ogni soggetto. Ha inoltre misurato di quanto la firma multiproteica di ciascun organo in un dato individuo si discostasse, in entrambe le direzioni, dalla media delle persone della stessa età cronologica.

Queste impronte proteiche fungevano da indicatori indiretti delle condizioni biologiche relative dei singoli organi. Un valore superiore a 1,5 deviazioni standard dalla media collocava l’organo di una persona nella categoria “estremamente invecchiato” o “estremamente giovane”.

Un terzo dei partecipanti allo studio presentava almeno un organo con una deviazione standard pari o superiore a 1,5 rispetto alla media, e i ricercatori hanno definito tali organi come “estremamente vecchi” o “estremamente giovani”. Un partecipante su quattro presentava più organi estremamente vecchi o giovani.

Per quanto riguarda il cervello, “estremamente invecchiato” si traduceva nell’appartenenza al 6-7% dei cervelli dei partecipanti allo studio le cui caratteristiche proteiche si collocavano a un’estremità della distribuzione dell’età biologica. I cervelli “estremamente giovani” si collocavano, tra il 6% e il 7%, all’estremità opposta.

Risultati sanitari previsti

L’algoritmo prevedeva anche lo stato di salute futuro delle persone, organo per organo, in base all’età biologica attuale degli organi stessi. Wyss-Coray e i suoi colleghi hanno verificato la presenza di associazioni tra organi estremamente invecchiati e 15 diverse patologie, tra cui il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson, malattie croniche del fegato o dei reni, diabete di tipo 2, due diverse patologie cardiache e due diverse malattie polmonari, artrite reumatoide e osteoartrite, e altre ancora.

Il rischio di contrarre diverse di queste malattie era influenzato dall’età biologica di numerosi organi. Tuttavia, le associazioni più forti si riscontravano tra l’età biologica di un organo e la probabilità che l’individuo sviluppasse una malattia associata a quell’organo. Ad esempio, un cuore estremamente invecchiato prediceva un rischio maggiore di fibrillazione atriale o insufficienza cardiaca, polmoni invecchiati predicevano un rischio maggiore di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e un cervello anziano prediceva un rischio maggiore di malattia di Alzheimer.

L’associazione tra un cervello estremamente invecchiato e lo sviluppo della malattia di Alzheimer è risultata particolarmente forte: 3,1 volte superiore rispetto a quella riscontrata in una persona con un cervello che invecchia normalmente. Al contrario, un cervello estremamente giovane si è dimostrato particolarmente protettivo contro l’Alzheimer, con una probabilità di insorgenza pari a circa un quarto rispetto a quella di una persona con un cervello che invecchia normalmente.

In altre parole, una persona con un cervello biologicamente anziano ha circa 12 volte più probabilità di ricevere una nuova diagnosi di malattia di Alzheimer nei prossimi dieci anni circa rispetto a una persona della stessa età con un cervello biologicamente giovane.

Inoltre, ha affermato Wyss-Coray, l’età cerebrale è risultata essere il miglior predittore singolo della mortalità complessiva. Un cervello estremamente invecchiato aumentava il rischio di morte del 182% in un periodo di circa 15 anni, mentre gli individui con un cervello estremamente giovane presentavano una riduzione complessiva del 40% del rischio di morte nello stesso arco di tempo.

Prevedere la malattia e quindi prevenirla

“Questo approccio potrebbe portare a esperimenti sull’uomo per testare nuovi interventi volti a prolungare la vita e valutarne gli effetti sull’età biologica dei singoli organi in singoli individui”, ha affermato Wyss-Coray.

I ricercatori medici potrebbero, ad esempio, utilizzare l’età cerebrale estrema come indicatore indiretto dell’imminente malattia di Alzheimer e intervenire prima della comparsa dei sintomi evidenti, quando c’è ancora tempo per arrestarla, ha affermato.

Secondo Wyss-Coray, un’attenta raccolta di dati su stile di vita, dieta e assunzione di sostanze prescritte o integrative negli studi clinici, unitamente a valutazioni sull’età degli organi, potrebbe far luce sul valore medico del contributo di questi fattori all’invecchiamento di vari organi, nonché sulla possibilità che farmaci già approvati possano ripristinare la giovinezza degli organi prima che si sviluppi una malattia per la quale l’età biologica avanzata di un organo li espone a un alto rischio.

“Questo è, idealmente, il futuro della medicina”, ha affermato. “Oggi si va dal medico perché si ha un dolore e lui dà un’occhiata per capire cosa non va. Noi stiamo cercando di passare dalla cura delle malattie alla cura della salute e di intervenire prima che le persone sviluppino patologie specifiche di un organo.”

In uno studio pubblicato il 15 giugno 2026, sempre su Nature Medicine , Wyss-Coray e i suoi colleghi hanno fatto un ulteriore passo avanti nella ricerca. I ricercatori hanno dimostrato che non solo i nostri organi, ma anche i singoli tipi di cellule all’interno di questi organi, possono essere classificati in base all’età biologica anziché cronologica.

Questo nuovo studio ha svelato sorprendenti nuove correlazioni biologiche e rivelato approcci diagnostici potenzialmente più efficaci. Ad esempio, dimostra che gli individui il cui genoma presenta due copie del genotipo APOE4 (e che sono ad altissimo rischio di sviluppare la malattia di Alzheimer) tendono ad avere astrociti “più vecchi”, cellule chiave per il supporto cerebrale. Tuttavia, per i portatori di due copie di APOE4 che presentano astrociti con caratteristiche più “giovanili”, il rischio amplificato viene efficacemente neutralizzato.

Curiosamente, lo stesso studio indica che le persone che possiedono due copie di APOE4 nel loro genoma (e, di conseguenza, un profilo astrocitario generalmente più invecchiato) tendono ad avere macrofagi giovanili, importanti cellule immunitarie che combattono gli agenti patogeni e promuovono la riparazione dei tessuti danneggiati.

Per quanto riguarda la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), questo studio dimostra che l’incidenza è 12,7 volte superiore negli individui con un profilo di cellule muscolari scheletriche “invecchiate” rispetto a quelli le cui cellule muscolari sono definite “giovanili”. Questa predisposizione profondamente diversa è rilevabile più di tre anni prima di qualsiasi diagnosi sintomatica della malattia. Questo risultato, se confermato, potrebbe costituire la base per uno strumento diagnostico molto più precoce per la SLA.

Sebbene lo strumento analitico sia attualmente disponibile solo a scopo di ricerca, Wyss-Coray ha in programma di commercializzarlo. È co-fondatore e responsabile scientifico di Teal Omics e Vero Bioscience, due aziende a cui l’Ufficio di Licenze Tecnologiche dell’Università di Stanford ha concesso in licenza la tecnologia sviluppata in questa e in altre ricerche correlate, rispettivamente per la commercializzazione di test per l’individuazione di nuovi bersagli farmacologici e di un prodotto di consumo.

Il test potrebbe essere disponibile nei prossimi due o tre anni, ha affermato Wyss-Coray. “Il costo diminuirà man mano che ci concentreremo su un numero minore di organi chiave, come il cervello, il cuore e il sistema immunitario, per ottenere una maggiore risoluzione e correlazioni più solide con specifiche malattie.”

Abstract

L’invecchiamento è asincrono tra cellule e organi. In questo studio abbiamo verificato se la proteomica plasmatica può essere utilizzata per analizzare l’invecchiamento specifico per tipo cellulare. Analizzando oltre 7.000 proteine ​​plasmatiche misurate in 60.542 individui, abbiamo sviluppato modelli di apprendimento automatico per stimare l’età biologica di oltre 40 tipi cellulari di origine neuronale, immunitaria, gliale, endocrina, epiteliale e muscoloscheletrica. Abbiamo osservato che il 20-25% degli individui presentava un invecchiamento accelerato in un singolo tipo cellulare e l’1-3% in 10 o più tipi cellulari. Le firme dell’invecchiamento cellulare erano associate allo stato di malattia e predicevano l’insorgenza di malattie e la mortalità in un periodo di follow-up di 15 anni. Gli individui con il genotipo APOE4 mostravano astrociti più vecchi ma macrofagi più giovani rispetto ai portatori di APOE3 , mentre il genotipo APOE2 presentava associazioni inverse. Inoltre, l’invecchiamento estremo degli astrociti ha triplicato il rischio di insorgenza della malattia di Alzheimer in individui con due alleli APOE4 , mentre gli astrociti giovani hanno ridotto il rischio. Gli individui con miociti scheletrici estremamente invecchiati, rispetto a quelli giovani, hanno mostrato un rischio 12,7 volte maggiore di sviluppare la sclerosi laterale amiotrofica. Negli individui fumatori, l’invecchiamento estremo delle cellule epiteliali respiratorie è stato associato a un rischio di cancro ai polmoni superiore del 58% rispetto al solo fumo. Specifiche vulnerabilità cellulari e il carico cumulativo di invecchiamento cellulare hanno influenzato la sopravvivenza, con i tipi di cellule immunitarie e neuronali giovani che hanno conferito effetti protettivi. Infine, abbiamo sviluppato un punteggio di rischio di invecchiamento policellulare che ha stratificato il rischio di mortalità tra coorti e piattaforme proteomiche. Questi risultati stabiliscono un quadro di riferimento per quantificare la fisiologia umana a risoluzione cellulare, rivelando traiettorie di invecchiamento eterogenee e il loro impatto sulla suscettibilità e sulla resilienza alle malattie.

Principale

Oltre il 50% del carico globale di malattie è attribuibile all’invecchiamento. Il rischio di malattie neurodegenerative, cancro e malattie croniche aumenta notevolmente con l’età. Nonostante sia il principale fattore determinante della suscettibilità alle malattie, l’invecchiamento in sé rimane ancora poco compreso, e quantificarne i meccanismi biologici rappresenta quindi una priorità importante per migliorare la prevenzione e il trattamento.

Studi recenti che utilizzano modelli di apprendimento automatico noti come orologi biologici dimostrano che l’invecchiamento biologico varia all’interno e tra gli individui. Gli stimatori dell’età biologica specifica degli organi, inclusi quelli epigenetici, ⁵ , proteomica , trascrittomico, multiomico e basato sulla risonanza magnetica. Gli orologi dell’invecchiamento dimostrano che i cambiamenti molecolari si verificano in modo asincrono negli organi durante tutto l’arco della vita. Gli orologi proteomici dell’invecchiamento plasmatico emergenti forniscono una finestra non invasiva sullo stato di invecchiamento degli organi e dimostrano che gli organi biologicamente più vecchi predispongono gli individui a malattie organo-specifiche, mentre i profili giovanili sono associati alla resilienza. Inoltre, la trascrittomica e epigenetica. Gli orologi biologici per l’invecchiamento estendono queste osservazioni alla risoluzione cellulare, rivelando modelli di invecchiamento eterogenei in diversi tipi di cellule. Sebbene informativi, questi approcci richiedono tessuti prelevati o modelli animali, limitandone la scalabilità e la rilevanza traslazionale.

In questo studio, eseguiamo un’analisi completa dell’invecchiamento cellulare utilizzando misurazioni plasmatiche di oltre 7.000 proteine ​​relative a 60.542 individui in tre coorti indipendenti. Mappiamo le proteine ​​plasmatiche alla loro presunta origine cellulare e costruiamo modelli computazionali che misurano l’età biologica di oltre 40 tipi cellulari. Per valutare la rilevanza clinica, quantifichiamo l’accelerazione dell’invecchiamento come divari di età e valutiamo le associazioni con malattie e mortalità.

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