Tõenäoliselt on vanaduspõlves kõige tulihingelisem vastane akadeemilises maailmas Aubrey de Gray, Cambridge'i ülikooli doktorikraadi ja pikkade ja pikkade juustega, mis ta hobusesabasse sidus, Suurbritannia bioloog. Tema arvates on vananemine ebatervislik protsess - omamoodi kogumine meie elamise soovimatutest kõrvalmõjudest. Ta toob analoogia vanaduse ja malaaria vahel, sest viimane tapab ka paljusid inimesi. Kui teil oleks võimalus teda ravida, kas pole?
„Iga päev vananemisega võitlemisel säästab 100 000 inimelu. Sada tuhat elu on 30 maailmakaubanduskeskust,”ütles ta 2014. aastal.
Keskmise eluea märkimisväärset kasvu uurivate kvalifitseeritud teadlaste rühm kasvab jätkuvalt: geneetik Craig Venter, kes sekveneeris esimestena inimese genoomi; biokeemik Cynthia Kenyon, kes leidis, et vaid ühe geeni mutatsioon kahekordistas ussi eluiga (Kenyon on nüüd Google'i tütarettevõtte Calico vananemise uurimise asepresident); bioloog Bill Andrews, kes juhatas meeskonda, mis avastas inimese geeni telomeraasiks - ensüümiks, mida arvatakse olevat vananemisprotsessis võtmetähtsusega.
Nende lubaduste hulgas on 90-aastane tervis 50-aastaselt (Methuselah Foundationi andmetel), elu kuni 150-aastaselt (Andrewsi sõnul) ja igavene bioloogiline vanus 25 aastat (Gray sõnul).
Meile on õpetatud, et surm on loomulik ja et selle vältimine on unenägudest tingitud hullus. Need uurijad tegid aga tõelisi avastusi. Nad on avaldanud oma tööd kõrgelt hinnatud ajakirjades ja leidnud märkimisväärset rahastamist. Kui need teadlased väidavad, et on võimalik elada kauem või isegi lõputult, tahavad nad uskuda.
Lõppude lõpuks kahekordistasime eeldatavat eluiga juba 20. sajandi alguses. Kes saab kindlalt öelda, et me ei saa seda teha nüüd, kui teame vananemisest nii palju? Võib-olla pole mõte surma ära hoida nii hull?
Mis vananeb
Reklaamvideo:
Eelmise aasta detsembris tegi Salki instituudi uuring meediat ärevaks. Teadlased on eksperimenteerinud progeriaga, enneaegset vananemist põhjustava haigusega hiirtega. Teadlased suutsid hiiri geneetiliselt modifitseerida, et lülitada sisse neli vananemisega seotud geeni, paljastades hiirtel antibiootikumi. Progeriaga hiired elasid 30% kauem. Nagu selgus, muutusid terved hiired pärast ravi nooremaks ja taastusid kiiremini. "Meie uuringud näitavad, et vananemine ei pea olema ühes suunas," selgitas juhtivteadur.
Mõne kuu tagant teatavad teadlased veel ühest avastusest, mis näitab, kuidas väga spetsiifiline muudatuste kogum pidurdas loomade vananemist. Muidugi muutub iga uuring informatiivsemaks, kui see esitatakse ühe vananemise uurimise protsessi osana.
Teadlaste saavutuste hindamiseks selle valdkonna uurimisel on vaja mõista, mida tähendab “vananemine” teaduslikus kontekstis. Täpsemalt tähendab vananemine keha elutähtsate funktsioonide halvenemist või hävitamist aja jooksul - "kõigi elundisüsteemide terviklikkuse järkjärguline ammendumine", ütles Duke'i ülikooli meditsiinikooli geriaatria osakonna meditsiinidotsent Dan Belxi. Me teame, et sellised haigused nagu Alzheimeri tõbi, diabeet, südame-veresoonkonna haigused ja vähk on vähemalt osaliselt tingitud vananemisest.
Vananedes toimuvad meie kehas rakusisesed muutused, mis mõjutavad mitte ainult südant ja kopse, vaid ka lihaseid ja närvisüsteemi. “Need muutused mõjutavad igasuguseid süsteeme meie kehas. Ja igaüks neist süsteemidest hakkab vananedes eraldi töötama veidi halvemini ja järk-järgult aitab see kaasa düsfunktsioonide tekkimisele, mis põhjustavad haigusi, puudeid ja lõppkokkuvõttes surma,”võtab Belksi kokku.
Nüüd mõistame, et bioloogiline vanus ei vasta alati kronoloogilisele. Kujutage ette kaksikuid: üks joob palju, on alatoidetud, ei maga piisavalt ja kunagi ei tee trenni, teine aga teeb vastupidist. Esimene paarist vananeb tõenäoliselt varem ja areneb vananemisega seotud haigused.
See, mis juhtub meie elunditega, sõltub rakkudest, nii et vananemise tundmisel võib suurim läbimurre olla mõnede rakkude tasandil vananemist mõjutavate radade mõistmine.
Võti peitub selles, mida teadlased nimetavad signaalimiseks - selle kaudu suhtlevad rakud üksteisega, et reguleerida põhifunktsioone, nagu rakkude parandamine või immuunvastus. Kui rakusignaalide vead võivad põhjustada autoimmuunhaigusi, diabeeti ja vähki, siis selgub, et signaaliradade muutmine võib vähemalt loomadel vananemist ka aeglustada.
Teadlased on tuvastanud kaks vanusega seotud signaalirada: insuliini-sarnane kasvufaktor (IGF-1), mis on seotud kasvu ja ainevahetusega, ning Rapamycin Target, mis lisaks kasvule reguleerib rakkude liikumist ja replikatsiooni. Mida rohkem me noorendusteadusesse süveneme, seda sagedamini neid lühendeid esineb.
Eeldatakse, et kui on võimalik bioloogilist kella piisavalt aeglustada, on võimalik vanaduse algust ja sellega kaasnevaid haigusi edasi lükata. Surmakaitsjad, nagu Peter Thiel, Larry Ellison ja Larry Page, rahastavad noorendusuuringuid ja usuvad, et sellised avastused koos ravimitega muutuvad kombineeritud lahenduseks ja pikendavad elu, võib-olla igavesti.
Paastumine, geenihäkkimine ja muud sekkumised
Täna juhib Calico vananemisuuringuid Cynthia Kenyon. 1993. aastal töötas ta San Francisco California ülikoolis, kus mõtiskles kõigepealt selle üle, et erinevatel loomadel on erinev eluiga. Cynthia asus eluaegse geneetilise aluse leidmisele, uuristades ümarussiliigi C. elegans geneetilisse koodi.
Kui enamasti näeme parasiite ümarussides (nagu koertel elavad südameussid), ei ületa C. elegans Kenyoni sõnul selles lauses koma suurust ega ole parasiit. Kenyon valis selle välimuse kahel põhjusel. Esiteks on nende keskmine eluiga 2-3 nädalat, mis muudab selle mõõtmise lihtsamaks. Teiseks leiti varasemas uuringus C. elegansi muteerunud tüvi, mis elas müstiliselt teistest kauem.
Kenyon ja tema labori teadlaste rühm on hakanud juhuslikult modifitseerima C. elegansi geene, et näha, kas need suudaksid ussid kauem elama panna. Aja jooksul leidsid nad, et ühe geeni, nimega daf-2, kahjustus kahekordistas C. elegansi eluiga. Ja modifitseeritud ussid mitte ainult ei elanud kauem, vaid ka vananesid aeglasemalt. Kahenädalane modifitseeritud C. elegans liikus kiiremini ja oli palju nõtkem kui loomulik kolleeg. Kenyon avastas, et vananemiseks kulub modifitseeritud ussil kaks päeva sama palju kui tavalisel ussil ühe päevaga.
Avastus ei piirdunud ussiga C. elegans. Kui teadlased modifitseerisid kärbeste ja hiirte sarnast geeni, elasid nad ka kauem. Kõige huvitavam on see, et ussides modifitseerib daf-2 geen hormooni retseptorit, mis on inimese IGF-1 retseptoriga väga sarnane. Saja-aastasel, kes on elanud 100 aastat või kauem, on IGF-1 retseptorite aktiivsust vähendavaid mutatsioone tõenäolisemalt kui varem surnutel.
Samal ajal on sarnased pärmiuuringud näidanud, et kui TOR-i signaaliradasid on suhtluse piiramiseks geneetiliselt muudetud, elab pärm ka kauem. Üldiselt näitab uuring, et kui leiate viise kõigi nende signaalide peatamiseks, on vananemist aeglustada.
Inimeste geneetiline muundamine esitab rea eetilisi ja praktilisi väljakutseid, nii et noorendusteaduse peamiseks fookuseks on TOR ja IGF-1 signaaliradade taltsutamine geene muutmata.
Üks võimalus pärssida signaali TOR-radadest, mida te ei naudi, kui teile meeldib süüa. Uuringud on näidanud, et 65% vähem toidetud hiired elasid 60% kauem. Õnneks on teadlased avastanud muid sekkumisviise, mis toimivad sarnaselt. Neerutransplantaatide äratõukereaktsiooni vastu kasutatav ravim Rapamütsiin pikendas hiirte eluiga 14%; väike aspiriini annus pikendas ussi eluiga 23%.
Noorendusteoreetikud on vaimustuses keemilistest sekkumistest, sealhulgas D-vitamiini, metformiini ja akarboosi kasutamisest, mis toimivad Kenyoni katsetega avastatud IGF-i rajal. D-vitamiin pikendas usside eluiga 31% ning II tüüpi diabeedi raviks välja töötatud metformiin ja akarboos pikendasid hiirte eluiga 5%. Eraldi Suurbritannia uuringust selgus, et metformiiniga ravitud diabeetikutega patsiendid elasid kauem kui mitte-diabeetikutel, kuigi nad oleksid pidanud surema keskmiselt 8 aastat varem. Kui ravim ravis nende diabeedi, siis oleksid nad pidanud surema umbes samas vanuses kui terved inimesed, mitte elama neist kauem.
Riiklik kliiniline uuring, mille eesmärk on vananemise sihtimine metformiiniga või TAME, et testida metformiini vananemisvastaseid toimeid inimestele, on saanud FDA heakskiidu. "Me tahame näidata, et vananemise edasilükkamine on ka parim viis haiguste edasilükkamiseks," selgitab Nature üks projekti uurijatest dr Nir Barzilai loodusele.
On veel üks strateegia, mis ei hõlma signaalimise radu.
Kui olete kunagi mõelnud, miks näib, et lapsed on energiast üle koormatud, kui te jõuate vaevu päeva lõpuni, siis vähemalt osa erinevusest peitub mitokondrites. Nende mitokondrid - mobiilsed jõujaamad - on produktiivsemad kui teie. Vananedes lakkavad mitokondrid sama hästi toimimast põhjustel, mida pole veel täielikult mõistetud, põhjustades muutusi, mis aeglaselt kogunevad elundi tasandil.
Viimastel aastatel on esiplaanile tõusnud sirtuiinid, peremeesrakkude protsesse, sealhulgas vananemisega seotud mitokondriaalseid protsesse kontrollivad valgud. Kuigi sirtuiinide roll on endiselt vaieldav, on teadlased leidnud, et keha sirtuiinide toitmine võib vananemist mitte ainult aeglustada, vaid ka muuta. Sirtuiini aktivaatoritega toidetud hiired elasid 16-20% kauem. Esimene nikotiinamiidmononukleotiidi (NMD) kliiniline uuring käivitati Jaapanis sel aastal.
Kõik ülaltoodud - elustiil, meditsiinilised ja geneetilised sekkumised - võimaldasid vihmaussidel elada 10 korda kauem ja hiirtel - 15-20%. See ei tähenda, et mõni neist sekkumistest inimestel toimiks, kuid see annab teadlastele lähtepunkti.
“Kümme aastat tagasi oleks meil olnud raske mõelda muule peale füüsilise tegevuse ja dieedi. Nüüd on meil umbes 10-15 erinevat sekkumist, mis võivad toimida,”võtab kokku Bucki vananemisuuringute instituudi professor Brian Kennedy, kes on seda teemat uurinud üle 20 aasta.
Soovimõtlemine
Teoreetiliselt, kui suudame avastada, millised neist sekkumistest toimivad inimkehas paremini kui teised, ja kinnitada täielikult kulunud organite asemel mõned kloonitud elundid, võimaldab see meil välja töötada tõhusa meetmete komplekti, mis, kui see ei lõppenud vananemisega, siis vähemalt aeglustas seda oluliselt. … Kahjuks toetavad tänapäeval sellist perspektiivi pigem unistused kui tegelik teadus.
Resveratrooli - viinamarjadest kõige sagedamini leiduva ekstrakti - populaarsuse tõus ja langus on hoiatav lugu.
Paljudes loomkatsetes on leitud, et resveratrool pikendab pärmi eluiga 70 protsenti ja kala 59 protsenti. Teises uuringus leiti, et resveratrool parandas kaloririkka dieedi korral hiirte tervist ja elu - see näib seletavat prantsuse paradoksi (prantslastel on vaatamata rasvarikkale dieedile endiselt madal südame-veresoonkonna haiguste osakaal). Noh, koos temaga koogiga mõtlesid kõik, las nad joovad veini. Resveratrooli toidulisandite müük kasvas 30 miljoni dollarini aastas.
Kahjuks pole mõju inimestele kinnitatud. JAMA-s avaldatud 2014. aasta uuring, milles vaadeldi Itaalia kuulsa Chianti veinipiirkonna eakate elusid, näitas, et kõrgema resveratrooli sisaldusega inimesed ei elanud enam. Varasemad uuringud selle kohta, kas resveratrool võib aidata vähki ennetada või ravida, on andnud vastakaid tulemusi. "Resveratrooli toiteväärtuslik tugi vähi loommudelites on viinud positiivsete, neutraalsete ja ka negatiivsete tulemusteni, sõltuvalt resveratrooli manustamisviisist, annusest, kasvaja tüübist, liigist ja muudest teguritest," kirjutavad 2014. aasta aruande autorid.
Veiniklaasid
Vananemisega eksperimenteerimise üks probleeme on see, et inimesed elavad liiga kaua. Hiir elab umbes kaks aastat; pikendades oma elu 20 protsenti, pikeneb ta umbes viie kuu võrra. Seda on kontrollitud tingimustes üsna lihtne õppida ja paljundada. Selliseid katseid inimestel on palju raskem korrata.
Teadlased peaksid ootama oma patsientide surma, mis koos nende endi suremusega muutub probleemiks. Katse nõuetekohaseks läbiviimiseks võib patsientide elutsükli uurimiseks kuluda mitu teadlast.
Vananemisvastased teadlased saavad eakatega töötamisel kohaneda, kuid see muudab ennetavate tehnoloogiate testimise võimatuks. Samal ajal on manipuleerimine noortega eetiline probleem. Näiteks geeniteraapia proovimine tervel noorel inimesel võib olla potentsiaalselt riskantne.
Parim lahendus oleks leida viis bioloogilise vananemise mõõtmiseks, ootamata patsiendi vananemist. Selleks otsivad teadlased bioloogilist vanust kajastavat markerit.
Sellele rollile on mitu lootustandvat kandidaati, näiteks telomeerid, kromosoomide otstes olevad harud, mis meie vananedes lühenevad. Teadlased otsivad ka epigeneetilist metüülimiskella. Meie DNA või geenid on suures osas muutumatud, kuid geenide osade ekspressioon muutub ajas sõltuvalt keskkonnateguritest. Epigeneetika uurib selliseid muutusi. Kui geneetika oleks kirjutatud noodilehele, oleks DNA noodid ja epigeneetika oleks juhiste kogum - ajaallkiri, tempo -, mis ütleks meile, kuidas neid noote mängida. Epigeneetilised muutused tehakse metüülimise teel või metüülrühmade lisamise teel tuuma DNA-le, kuid vananedes DNA metüülimine aeglustub. Epigeneetiline metüülimiskell aitab teil korreleerudamida me teame metüülimise ja epigeneetika kohta ning korreleerime seda bioloogilise vanusega.
Muud potentsiaalselt paljulubavad taimerid hõlmavad põletikulisi tsütokiiniprofiile, mis iseloomustavad tsütokiinide omadusi, rakusignaalsüsteemis osalevaid valke, mis on seotud metaboolsete ja vananemismarkeritega. Need on nagu sõrmejäljed, mis jätavad maha rakuprotsessid nagu vananemine.
Kuni sobiva mõõdiku leidmiseni ei saa me teada, millised vananemisvastased meetmed inimestel toimivad, kui üldse.
Kas surm on üldiselt loomulik?
Meie teadmised vananemisest on mõnevõrra sarnased teadmistega unest. See on põhiline elumärk, kuid me ei tea, kuidas see töötab. Me näeme, kuidas inimesed vananevad ja hakkame mõistma, kuidas vananemistunnuseid eristada, kuid me ei saa täielikult aru, miks vananeme. Kas inimese vananemine on viga või funktsioon?
Sel aastal avaldasid Albert Einsteini ülikooli teadlased uuringu, mis põhines elukäigu andmetel. Tema järeldus on, et loomulik elutsükkel kestab umbes 115 aastat. Kuigi enamik meist elab 70-aastaseks, on 100-aastaseks elanute arv uskumatult väike. "Tahtsime näha, milliseid edusamme me inimeste pikaealisuse osas saavutasime või ei teinud," kirjutas uuringu juhtiv autor Brandon Millholland.
Teadlaste sõnul pole põhjus mitte selles, et surm oleks lõppeesmärk, vaid pigem selles, et vananemine on meie elu kujundavate geneetiliste koodide - areng, sünd, kasv, paljunemine - kõrvalsaadus. Koodides, mis annavad meile elu, on puudusi, mis viivad surma. Ja kuigi teadlased võivad proovida elu laiendada looduslikest piiridest kaugemale, oleme siiski nende poolt piiratud - justkui üritaksime maakodu alustele ehitada pilvelõhkujat. Mitte et keegi ei saaks elada kauem kui 115 - Millholland ütleb, et keskmiselt üks kümnest tuhandest elab 125-ni - see on lihtsalt statistiliselt uskumatu.
Võib tunduda, et see ei vasta inimkonna ajaloole. Ameeriklaste eeldatav eluiga on kasvanud 47-lt 20. sajandi alguses 78,7-le aastale, mis viitab sellele, et inimese elutsükkel on kergesti muutuv. Kuid see pole nii. Oodatava eluea pikenemine, mis on kõigi elutsüklite keskmine, on suuresti tingitud imikute suremuse vähenemisest, kuna rahvatervis, hügieen ja meditsiin on järsult vähendanud nende laste arvu, kes ei jõudnud viiendale sünnipäevale. Täisealiseks elanud inimesed võiksid hästi elada 40, 50 või isegi 60 aastat ja mõnikord ka kauem. Thomas Jefferson suri 83-aastaselt, Ben Franklin 84-aastaselt ja John Adams elas 90-aastaseks. Prantsuse päritolu Jeanne Louise Calment, kes suri 122-aastaselt,ja millel on pikima kinnitatud eluea rekord, sündis 1875. aastal. "Tema rekordit ei purustata tõenäoliselt väga kaua," ütleb Millholland.
Samal ajal ei piisa kasvava vananemisvastase fuajee jaoks eluea kahekordistamisest. Neid tõmbab igavene elu - kauem kui 4000-aastane must korall või 2000-aastane käsn või Cream Pie, 38-aastane kass. Hetkel pole igavese organismi loomise kohta tehtud ühtegi uuringut, selliseid pole leitud ka looduses. Ainus elusolend, mida inimene teab, on vähirakk, kuid see tapab peremeesorganismi.
Enamik vananevaid teadlasi ei tegele oma äriga, sest nad püüdlevad igavese elu poole. Esmalt hakkas Kennedy pärmi jälgima puhtalt teadusliku uudishimu tõttu ja jätkas oma uurimistööd, mõistes, et vananemine on paljude krooniliste haiguste peamine riskitegur. Belsky töö keskendub tervisealasele ebavõrdsusele - eelkõige sellele, miks madala sissetulekuga inimesed kannatavad sagedamini krooniliste haiguste all. Üks põhjus: nende nn bioloogiline vananemine on kiirem kui ülejäänud.
Keegi gerontoloogidest, kellega rääkisin, ei rääkinud igavesest elust - nad on lähemal vananemise aeglustamisele ja tervise parandamisele. Isegi de Greyle ei meeldi fraas "igavene elu" - ta nimetab seda "religioosseks".
On üks kuulus tsitaat, mida tavaliselt omistatakse Ralph Waldo Emersonile: "Miks igavik kellelegi, kes ei tea, kuidas kasulik pool tundi veeta?" Enamiku jaoks pole eesmärk mitte eluiga, vaid kvaliteet. Ja kui kogu see suurenenud keskendumine igavesele elule viib usaldusväärsete uuringute rahastamiseni, võib meie elu olla lõpuks pikem ja tervislikum.
Kendra Pierre-Louis
Tõlke viis läbi projekt NewWhat
