Artykuł jest opracowany na podstawie materiału Sandee LaMotte z CNN z 15 lipca 2022
W laboratorium biologa molekularnego Davida Sinclaira w Harvard Medical School stare myszy znów stają się młode.
Używając białek, które mogą zmienić dorosłą komórkę w komórkę macierzystą, Sinclair i jego zespół zresetowali starzejące się komórki myszy do wcześniejszych wersji samych siebie. W pierwszym przełomowym odkryciu jego zespołu, opublikowanym pod koniec 2020 r., stare myszy ze słabym wzrokiem i uszkodzoną siatkówką mogły nagle znowu widzieć, z widzeniem, które czasami rywalizowało z ich potomstwem.
„O ile nam wiadomo, jest to trwały reset i uważamy, że może to być uniwersalny proces, który można zastosować w całym ciele, aby zresetować nasz wiek” – powiedział Sinclair, który spędził ostatnie 20 lat na badaniu sposobów odwrócenia spustoszenie czasu.
„Jeśli odwrócimy proces starzenia, te choroby nie powinny się wydarzyć. Mamy dziś technologię, aby móc przejść do twoich setek, nie martwiąc się o zachorowanie na raka w wieku 70 lat, choroby serca w wieku 80 lat i chorobę Alzheimera w wieku 90 lat. Sinclair powiedział publiczności podczas Life Itself, wydarzenia poświęconego zdrowiu i dobremu samopoczuciu, prezentowanego we współpracy z CNN.
„To jest świat, który nadchodzi. To dosłownie kwestia tego, kiedy i dla większości z nas stanie się to za naszego życia” – powiedział publiczności Sinclair.TERAZ ODTWARZANECzy możemy leczyć starzenie się?
„Jego badania pokazują, że można zmienić starzenie się, aby życie było młodsze na dłużej. Teraz chce zmienić świat i uczynić starzenie się chorobą” – powiedział Whitney Casey, inwestor , który współpracuje z Sinclairem w celu stworzenia testu biologicznego wieku zrób to sam.
Podczas gdy współczesna medycyna zajmuje się chorobą, nie zajmuje się podstawową przyczyną, „którą w przypadku większości chorób jest samo starzenie się” – powiedział Sinclair. „Wiemy, że kiedy odwrócimy wiek narządu, takiego jak mózg myszy, choroby związane ze starzeniem się ustąpią. Pamięć powraca; nie ma już demencji.
„Wierzę, że w przyszłości opóźnianie i odwracanie procesu starzenia się będzie najlepszym sposobem leczenia chorób, które nękają większość z nas”.
W laboratorium Sinclaira dwie myszy siedzą obok siebie. Jeden to obraz młodości, drugi szary i słaby. Mimo to są rodzeństwem, urodzonym z tego samego miotu – tylko jedno zostało genetycznie zmodyfikowane, aby szybciej się starzeć.
Jeśli można to zrobić, Sinclair zapytał swój zespół, czy można również zrobić coś odwrotnego? Japoński naukowiec biomedyczny, dr Shinya Yamanaka, przeprogramował komórki skóry dorosłego człowieka, aby zachowywały się jak embrionalne lub pluripotencjalne komórki macierzyste, zdolne do rozwinięcia się w dowolną komórkę w ciele. Odkrycie z 2007 roku przyniosło naukowcowi Nagrodę Nobla , a jego „indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste” wkrótce stały się znane jako „czynniki Yamanaki”.
Jednak dorosłe komórki w pełni przestawiły się z powrotem na komórki macierzyste za pośrednictwem czynników Yamanaka, tracąc swoją tożsamość. Zapominają, że są komórkami krwi, serca i skóry, co czyni je idealnymi do odrodzenia jako „cell du jour”, ale kiepskie w odmładzaniu. Nie chcesz, żeby Brad Pitt w „Ciekawym przypadku Benjamina Buttona” nagle stał się dzieckiem; chcesz, żeby się zestarzał do tyłu, wciąż pamiętając, kim jest.
Problemem zainteresowały się laboratoria na całym świecie. Badanie opublikowane w 2016 roku przez naukowców z Salk Institute for Biological Studies w La Jolla w Kalifornii wykazało, że oznaki starzenia można usunąć u genetycznie starzejących się myszy, wystawionych na krótki czas na cztery główne czynniki Yamanaka, bez wymazywania tożsamości komórek.
Ale wszystkie te badania miały wadę: w pewnych sytuacjach u zmienionych myszy rozwinęły się guzy nowotworowe.
Szukając bezpieczniejszej alternatywy, genetyk laboratoryjny Sinclair, Yuancheng Lu, wybrał trzy z czterech czynników i dodał je genetycznie do nieszkodliwego wirusa. Wirus został zaprojektowany w celu dostarczenia odmładzających czynników Yamanaka do uszkodzonych komórek zwojowych siatkówki w tylnej części oka starzejącej się myszy. Po wstrzyknięciu wirusa do oka pluripotencjalne geny zostały następnie włączone poprzez podanie myszy antybiotyku.
„Antybiotyk to tylko narzędzie. Tak naprawdę może to być dowolna substancja chemiczna, po prostu sposób na upewnienie się, że trzy geny są włączone” – powiedział Sinclair. „Zwykle są włączone tylko w bardzo młodych rozwijających się zarodkach, a następnie wyłączają się wraz z wiekiem”.
O dziwo, uszkodzone neurony w oczach myszy, którym wstrzyknięto trzy komórki, odmłodziły się, a nawet wyrosły nowe aksony lub projekcje z oka do mózgu. Od tego pierwotnego badania Sinclair powiedział, że jego laboratorium odwróciło starzenie się mięśni i mózgów myszy i teraz pracuje nad odmłodzeniem całego ciała myszy.
„W jakiś sposób komórki wiedzą, że organizm może się zresetować i nadal wiedzą, które geny powinny być włączone, gdy były młode” – powiedział Sinclair. „Uważamy, że korzystamy ze starożytnego systemu regeneracji, z którego korzystają niektóre zwierzęta – kiedy odcinasz kończynę salamandry, kończyna odrasta. Ogon ryby odrośnie; palec myszy odrośnie”.
Dodał, że to odkrycie wskazuje, że w ciele przechowywana jest „kopia zapasowa” informacji dotyczących młodości.
— Nazywam to informacyjną teorią starzenia — powiedział. „To utrata informacji powoduje, że starzejące się komórki zapominają, jak funkcjonować, zapominają, jakim typem komórki są. A teraz możemy użyć przełącznika resetowania, który przywraca zdolność komórki do prawidłowego odczytu genomu, tak jakby była młoda”.
Podczas gdy u myszy zmiany trwały od miesięcy, odnowione komórki nie zamrażają się w czasie i nigdy się nie starzeją (jak, powiedzmy, wampiry lub superbohaterowie), powiedział Sinclair. „To jest tak trwałe, jak starzenie się. To reset, a potem widzimy, jak myszy znów się starzeją, więc po prostu powtarzamy ten proces.
„Uważamy, że znaleźliśmy główny przełącznik sterujący, sposób na cofnięcie zegara” – dodał. „Ciało się wtedy obudzi, przypomni sobie, jak się zachować, przypomni sobie, jak się zregenerować i znów będzie młode, nawet jeśli jest się już starym i chorym”.
Nauka już wie, jak spowolnić starzenie się człowieka
Sinclair powiedział, że badania nad tym, czy interwencja genetyczna, która ożywiła myszy, zrobi to samo dla ludzi, są na wczesnym etapie. Upłyną lata, zanim próby na ludziach zostaną zakończone, przeanalizowane i, jeśli będą bezpieczne i udane, przeskalowane do masy potrzebnej do federalnego zatwierdzenia.
Podczas gdy czekamy, aż nauka ustali, czy my również możemy zresetować nasze geny, istnieje wiele innych sposobów na spowolnienie procesu starzenia i zresetowanie naszych zegarów biologicznych, powiedział Sinclair.
„Najważniejsze wskazówki to po prostu: Skoncentruj się na roślinach jako pożywieniu, jedz rzadziej, wysypiaj się, trać oddech na 10 minut trzy razy w tygodniu, ćwicząc, aby utrzymać masę mięśniową, nie przejmuj się drobiazgami i dobrze się odżywiaj. grupa społeczna” – powiedział Sinclair.
Wszystkie te zachowania wpływają na nasz epigenom , białka i substancje chemiczne, które siedzą jak piegi na każdym genie, czekając, aby powiedzieć genowi „co robić, gdzie to robić i kiedy to robić”, według National Human Genome Research Institute . Epigenom dosłownie włącza i wyłącza geny.
Co kontroluje epigenom? Zachowanie człowieka i jego środowisko odgrywają kluczową rolę. Załóżmy, że urodziłeś się z genetyczną predyspozycją do chorób serca i cukrzycy. Ale ponieważ ćwiczyłeś, jadłeś dietę opartą na roślinach, dobrze spałeś i radziłeś sobie ze stresem przez większość swojego życia, możliwe, że te geny nigdy nie zostałyby aktywowane. Eksperci twierdzą, że w ten sposób możemy wziąć część naszego genetycznego losu we własne ręce.
Pozytywny wpływ diety roślinnej na nasze zdrowie , utrzymywanie bliskich, pełnych miłości relacji oraz odpowiednia aktywność fizyczna i sen są dobrze udokumentowane. Eksperci twierdzą jednak, że ograniczenie kalorii jest bardziej kontrowersyjnym sposobem na wydłużenie życia.
Ograniczanie jedzenia – bez wywoływania niedożywienia – jest naukowo znanym sposobem na wydłużenie życia od prawie wieku. Według National Institute on Agingbadania na robakach, krabach, ślimakach, muszkach owocowych i gryzoniach wykazały, że ograniczenie kalorii „opóźnia początek zaburzeń związanych z wiekiem”, takich jak rak, choroby serca i cukrzyca . Niektóre badania wykazały również wydłużenie życia: w badaniu z 1986 r. myszy karmione tylko jedną trzecią typowego dziennego spożycia kalorii żyły do 53 miesięcy – mysz trzymana jako zwierzę domowe może dożyć około 24 miesięcy.
Badania na ludziach były jednak mniej pouczające, częściowo dlatego, że wielu skupiło się na utracie wagi zamiast na długowieczności. Jednak dla Sinclaira ograniczenie posiłków było istotnym czynnikiem w zresetowaniu jego osobistego zegara: ostatnie testy pokazują, że ma biologiczny wiek 42 lat w ciele urodzonym 53 lata temu.
„Przeprowadzam testy biologiczne już od 10 lat i przez ostatnią dekadę staję się coraz młodszy” — powiedział Sinclair. „Największa zmiana w moim zegarze biologicznym nastąpiła, gdy jadłam rzadziej – teraz jem tylko jeden posiłek dziennie. To miało największy wpływ na moją biochemię”.
Dodatkowe sposoby cofania zegara
Sinclair włącza do swojego życia inne narzędzia, opierając się na badaniach przeprowadzonych w swoim laboratorium i innych. W swojej książce „ Długość życia: dlaczego się starzejemy i dlaczego nie musimy ” pisze, że niewiele z tego, co robi, przeszło „rygorystyczne długoterminowe testy kliniczne” potrzebne do „pełnego zrozumienia szerokiej zakres potencjalnych wyników”. W rzeczywistości dodał: „Nie mam pojęcia, czy to w ogóle jest dla mnie właściwe ”.
Chcesz żyć dłużej? Bądź optymistą, mówi badanie
Z tym zastrzeżeniem Sinclair jest gotów podzielić się swoimi wskazówkami: ogranicza do minimum skrobię i cukry i zrezygnował z deserów w wieku 40 lat (chociaż przyznaje, że czasami kradnie smak). Zjada dużą ilość roślin, unika jedzenia innych ssaków i utrzymuje swoją masę ciała na najniższym poziomie optymalnym.
Ćwiczy, robiąc codziennie wiele kroków, chodzi po schodach zamiast jeździć windą i chodzi z synem na siłownię, aby podnosić ciężary i biegać, zanim skorzysta z sauny i kąpieli w lodowatym basenie. „Odzyskałem swoje 20-letnie ciało” — powiedział z uśmiechem.
Mówiąc o zimnie, nauka od dawna sądziła, że niższe temperatury zwiększają długowieczność wielu gatunków, ale zgodnie z badaniem z 2018 r . , czy to prawda, czy nie, może to zależeć od genomu . Niezależnie od tego wydaje się, że zimno może zwiększać brunatny tłuszcz u ludzi, który jest rodzajem tłuszczu używanego przez niedźwiedzie do utrzymywania ciepła podczas hibernacji. Wykazano, że brązowy tłuszcz poprawia metabolizm i zwalcza otyłość .
Sinclair codziennie przyjmuje witaminy D i K2 oraz aspirynę dla niemowląt, a także suplementy, które okazały się obiecujące w przedłużaniu długowieczności u drożdży, myszy i ludzkich komórek w probówkach.
Jednym z suplementów, które przyjmuje po odkryciu jego zalet, jest 1 gram resweratrolu, substancji podobnej do przeciwutleniaczy występującej w skórce winogron, jagód, malin, morwy i orzeszków ziemnych.
Przyjmuje również 1 gram metforminy, podstawowego składnika arsenału leków stosowanych w celu obniżenia poziomu cukru we krwi u osób z cukrzycą. Dodał go po tym, jak badania wykazały, że może zmniejszać stany zapalne, uszkodzenia oksydacyjne i starzenie się komórek, w których komórki są uszkodzone, ale odmawiają śmierci, pozostając w ciele jako rodzaj nieprawidłowo funkcjonującej „komórki zombie”.
Jednak niektórzy naukowcy spierają się o stosowanie metforminy, wskazując na rzadkie przypadki gromadzenia się kwasu mlekowego i brak wiedzy na temat jego funkcjonowania w organizmie.
Sinclair przyjmuje również 1 gram NMN, czyli mononukleotydu nikotynamidu, który w organizmie zamienia się w NAD+, czyli dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy. NAD+, koenzym występujący we wszystkich żywych komórkach, odgrywa kluczową rolę w procesach biologicznych organizmu, takich jak regulacja energii komórkowej, zwiększanie wrażliwości na insulinę i odwracanie dysfunkcji mitochondriów.
Kiedy organizm się starzeje, poziomy NAD+ znacznie spadają, spadając w średnim wieku do około połowy poziomu młodości , przyczyniając się do związanych z wiekiem chorób metabolicznych i zaburzeń neurodegeneracyjnych. Liczne badaniawykazały, że przywrócenie poziomów NAD+ w bezpieczny sposób poprawia ogólny stan zdrowia i wydłuża życie drożdży, myszy i psów. Sinclair powiedział, że badania kliniczne testujące cząsteczkę na ludziach trwają od trzech lat.
„Te suplementy i styl życia, który prowadzę, mają na celu włączenie naszej obrony przed starzeniem się” – powiedział. „Teraz, jeśli to zrobisz, niekoniecznie cofniesz zegar. To tylko rzeczy, które spowalniają uszkodzenia epigenetyczne i inne okropne oznaki starzenia.
„Ale prawdziwym postępem, moim zdaniem, była możliwość po prostu powiedzenia ciału:„ Zapomnij o tym wszystkim. Po prostu znów bądź młody”, po prostu przełączając przełącznik. Nie mówię, że wszyscy znów będziemy mieli po 20 lat” – powiedział Sinclair.
„Ale jestem optymistą, że możemy powielić ten bardzo fundamentalny proces, który istnieje we wszystkim, od nietoperza przez owcę, przez wieloryba, po człowieka. Zrobiliśmy to w myszce. Nie ma powodu, dla którego nie mogę wymyślić, dlaczego nie miałoby to działać również na osobę. ”
