Pravdepodobne najhorlivejším odporcom smrti v starobe na akademickej pôde je Aubrey de Gray, britský biológ s titulom Ph. D. z Cambridge University a dlhými, dlhými vlasmi, ktoré mal zopnuté do chvosta. Podľa jeho názoru je starnutie nezdravý proces - druh zbierky nežiaducich vedľajších účinkov nášho života. Analogicky vykresľuje starobu s maláriou, pretože tá tiež zabije veľa ľudí. Keby ste mali možnosť ju vyliečiť, nie?
„Každý deň môjho úspechu v boji proti starnutiu zachránim 100 000 životov. Stotisíc životov je 30 svetových obchodných centier, “uviedol v roku 2014.
Skupina kvalifikovaných vedcov študujúcich významné zvýšenie strednej dĺžky života sa neustále zvyšuje: genetik Craig Venter, ktorý ako jeden z prvých sekvenoval ľudský genóm; biochemička Cynthia Kenyon, ktorá zistila, že mutácia iba v jednom géne zdvojnásobila životnosť červa (Kenyon je teraz viceprezidentom pre výskum starnutia v spoločnosti Calico, dcérskej spoločnosti Google); biológ Bill Andrews, ktorý viedol tím, ktorý objavil ľudský gén pre telomerázu, enzým, o ktorom sa predpokladá, že je kľúčom v procese starnutia.
Medzi ich sľuby patrí 90-ročné zdravie vo veku 50 rokov (podľa Nadácie Metuzaléma), život do 150 rokov (podľa Andrewsa) a večný biologický vek 25 rokov (podľa Greya).
Učili nás, že smrť je prirodzená a že snažiť sa jej vyhnúť je snom šialenstvo. Títo vedci však dosiahli skutočné objavy. Svoju prácu publikovali vo veľmi uznávaných časopisoch a získali značné financovanie. Keď títo vedci tvrdia, že je možné žiť dlhšie alebo dokonca donekonečna, chcú tomu uveriť.
Napokon sme už na začiatku 20. storočia zdvojnásobili dĺžku života. Kto môže s istotou povedať, že to nemôžeme urobiť teraz, keď vieme toľko o starnutí? Možno myšlienka prevencie smrti nie je až taká šialená?
Čo je starnutie
Propagačné video:
Vlani v decembri znepokojila médiá štúdia na Salkovom inštitúte. Vedci experimentovali na myšiach s progeriou, chorobou, ktorá spôsobuje predčasné starnutie. Vedci dokázali geneticky modifikovať myši tak, aby zapli štyri gény spojené so starnutím vystavením myší antibiotikám. Myši s Progeriou žili o 30% dlhšie. Ako sa ukázalo, zdravé myši po liečbe omladli a zotavili sa rýchlejšie. „Náš výskum ukazuje, že starnutie nemusí prebiehať jedným smerom,“vysvetlil vedúci výskumník.
Vedci každých pár mesiacov ohlasujú ďalší objav, ktorý demonštruje, ako veľmi špecifický súbor zmien spomalil niektoré aspekty starnutia zvierat. Každá štúdia sa samozrejme stáva informatívnejšou, ak je prezentovaná ako súčasť jedného procesu štúdia starnutia.
Aby sme ocenili úspechy výskumníkov v štúdiu tejto oblasti, je potrebné pochopiť, čo vo vedeckom kontexte znamená „starnutie“. Starnutie konkrétne znamená zhoršenie alebo zničenie životne dôležitých telesných funkcií v priebehu času - „postupné vyčerpanie integrity všetkých orgánových systémov,“uviedol Dan Belxi, odborný asistent medicíny na geriatrickej klinike na Lekárskej fakulte Duke University. Vieme, že choroby ako Alzheimerova choroba, cukrovka, kardiovaskulárne choroby a rakovina sú spôsobené aspoň čiastočne starnutím.
Ako starneme, naše telo prechádza intracelulárnymi zmenami, ktoré ovplyvňujú nielen srdce a pľúca, ale aj svaly a nervový systém. "Tieto zmeny ovplyvňujú všetky druhy systémov v našom tele." A každý z týchto systémov jednotlivo začína starnúť o niečo horšie a postupne to prispieva k rozvoju dysfunkcií, ktoré vedú k chorobe, postihnutiu a nakoniec k smrti, “uzatvára Belksi.
Teraz chápeme, že biologický vek nie vždy zodpovedá chronologickému. Predstavte si dvojčatá: jedno veľa pije, je podvyživené, nemá dostatok spánku a nikdy necvičí, zatiaľ čo druhé naopak. Prvý z dvojice pravdepodobne starne skôr a môžu sa u neho vyskytnúť choroby súvisiace so starnutím.
To, čo sa stane s našimi orgánmi, závisí od buniek, takže najväčším prelomom v našich znalostiach o starnutí je snáď pochopenie niektorých ciest, ktoré ovplyvňujú starnutie na bunkovej úrovni.
Kľúč spočíva v procese, ktorý vedci nazývajú signalizácia - prostredníctvom ktorého bunky navzájom komunikujú a regulujú základné funkcie, ako je oprava buniek alebo imunitná odpoveď. Aj keď chyby v bunkovej signalizácii môžu spôsobiť autoimunitné ochorenia, cukrovku a rakovinu, ukazuje sa, že modifikácia signálnych dráh môže tiež spomaliť starnutie, prinajmenšom u zvierat.
Vedci identifikovali dve signálne dráhy súvisiace s vekom: inzulínový rastový faktor-1 (IGF-1), ktorý je spojený s rastom a metabolizmom, a cieľ rapamycínu (TOR), ktorý okrem rastu reguluje pohyb a replikáciu buniek. Čím viac sa ponoríme do vedy o omladení, tým častejšie sa tieto skratky vyskytujú.
Predpokladá sa, že ak je možné dostatočne spomaliť biologické hodiny, je možné oddialiť nástup staroby a s ním spojené choroby. Obrancovia smrti ako Peter Thiel, Larry Ellison a Larry Page financujú výskum omladenia a veria, že sa tieto objavy v kombinácii s drogami premenia na kombinované riešenie a predĺžia život, možno navždy.
Pôst, hackovanie génov a ďalšie intervencie
Cynthia Kenyon dnes vedie výskum starnutia v spoločnosti Calico. V roku 1993 pôsobila na Kalifornskej univerzite v San Franciscu, kde sa najskôr zamyslela nad skutočnosťou, že rôzne zvieratá majú inú dĺžku života. Cynthia sa pustila do hľadania genetického základu pre život prekopaním genetického kódu druhu škrkaviek nazývaného C. elegans.
A hoci väčšinu času vidíme parazity v škrkavkách (napríklad srdcovkách, ktoré žijú u psov), C. elegans podľa Kenyona nepresahuje v tejto vete veľkosť čiarky a nie je parazitom. Kenyon si vybral tento vzhľad z dvoch dôvodov. Po prvé, ich priemerná dĺžka života je 2 - 3 týždne, čo uľahčuje ich meranie. Po druhé, predchádzajúca štúdia zistila mutovaný kmeň C. elegans, ktorý záhadne žil dlhšie ako iné.
Kenyon a tím vedcov vo svojom laboratóriu začali náhodne upravovať gény v C. elegans, aby zistili, či môžu červy žiť dlhšie. Postupom času zistili, že poškodenie jediného génu nazývaného daf-2 zdvojnásobilo životnosť C. elegans. A upravené červy nielenže žili dlhšie, ale aj pomalšie starli. Dvojtýždňový upravený C. elegans sa pohyboval rýchlejšie a bol oveľa svižnejší ako jeho prirodzený náprotivok. Kenyon zistil, že starnutiu upraveného červa trvá dva dni toľko, koľko normálny červ starne za jeden deň.
Objav sa neobmedzil iba na červa C. elegans. Keď vedci modifikovali podobný gén u múch a myší, tiež žili dlhšie. Najzaujímavejšie je, že u červov gén daf-2 modifikuje hormonálny receptor, ktorý je veľmi podobný ľudskému receptoru IGF-1. Storoční ľudia, ktorí sa dožili 100 rokov alebo dlhšie, majú pravdepodobnejšie mutácie, ktoré znižujú aktivitu receptorov IGF-1, ako tí, ktorí zomreli skôr.
Podobné štúdie na kvasinkách súčasne preukázali, že ak sa signálne dráhy TOR geneticky zmenia tak, aby obmedzovali komunikáciu, kvasinky budú tiež žiť dlhšie. Štúdia celkovo naznačuje, že ak nájdete spôsoby, ako zastaviť všetky tieto signály, existuje šanca spomaliť starnutie.
Genetická modifikácia u ľudí predstavuje rad etických a praktických obáv, takže oblasťou zameranou na omladenie vedy je predovšetkým skrotenie signálnych dráh TOR a IGF-1 bez zmeny génov.
Jedným zo spôsobov, ako potlačiť signál dráh TOR, ktorý vás nebude baviť, ak máte radi jedlo. Štúdie preukázali, že myši kŕmené o 65% menej žili o 60% dlhšie. Vedci našťastie objavili ďalšie spôsoby, ako zasiahnuť, ktoré fungujú podobným spôsobom. Rapamycín, liek používaný proti odmietnutiu pri transplantácii obličky, predĺžil životnosť myší o 14%; nízka dávka aspirínu predĺžila životnosť červa o 23%.
Teoretici omladenia sú nadšení chemickými zásahmi vrátane použitia vitamínu D, metformínu a akarbózy, ktoré fungujú na ceste IGF objavenej Kenyonovými experimentmi. Vitamín D predĺžil životnosť červov o 31% a metformín a akarbóza vyvinuté na liečbu cukrovky typu II predĺžili životnosť myší o 5%. Samostatná britská štúdia zistila, že pacienti s cukrovkou liečení metformínom žili dlhšie ako pacienti bez cukrovky, hoci mali zomrieť v priemere o 8 rokov skôr. Ak liek vyliečil ich cukrovku, mali zomrieť približne v rovnakom veku ako zdraví ľudia a nemali by žiť dlhšie ako oni.
Národná klinická štúdia s názvom Targeting Aging with Metformin alebo TAME, ktorá testuje účinky metformínu na starnutie u ľudí, získala schválenie FDA. „Chceme ukázať, že oddialenie starnutia je tiež najlepším spôsobom, ako oddialiť chorobu,“vysvetľuje denníku Nature Dr. Nir Barzilai, jeden z výskumníkov projektu.
Existuje ďalšia stratégia, ktorá nezahŕňa signálne dráhy.
Ak ste niekedy premýšľali, prečo sa zdá, že deti sú zahltené energiou, keď to sotva stihnete do konca dňa, aspoň časť rozdielu spočíva v mitochondriách. Ich mitochondrie - elektrárne buniek - sú produktívnejšie ako vaše. Ako starneme, mitochondrie prestávajú fungovať rovnako dobre z dôvodov, ktoré ešte nie sú úplne pochopené, a spôsobujú zmeny, ktoré sa pomaly hromadia na úrovni orgánov.
V posledných niekoľkých rokoch sa do popredia dostali sirtuíny, typy proteínov, ktoré riadia bunkové procesy hostiteľa, vrátane mitochondriálnych procesov spojených so starnutím. Aj keď je úloha sirtuínov stále kontroverzná, vedci zistili, že kŕmenie sirtuínmi v tele môže nielen spomaliť starnutie, ale aj ho zvrátiť. Myši kŕmené aktivátormi sirtuínu žili o 16-20% dlhšie. V tomto roku zahájilo Japonsko prvý klinický pokus s nikotínamidmononukleotidom (NMD).
Všetky vyššie uvedené - životný štýl, lekárske a genetické intervencie - umožnili dážďovkám žiť 10-krát dlhšie a myšiam 15–20%. To neznamená, že niektorý z týchto zásahov bude fungovať u ľudí, poskytuje však vedcom východiskový bod.
"Pred desiatimi rokmi by pre nás bolo ťažké prísť na niečo iné ako fyzickú aktivitu a stravu." Teraz máme asi 10 - 15 rôznych zásahov, ktoré môžu fungovať, “uzatvára Brian Kennedy, profesor Buckovho inštitútu pre výskum starnutia, ktorý sa tejto problematike venuje viac ako 20 rokov.
Zbožné želanie
Teoreticky, ak zistíme, ktoré z týchto zásahov fungujú v ľudskom tele lepšie ako iné, a namiesto tých, ktoré sú úplne opotrebované, pripojíme niektoré klonované orgány, umožní nám to vyvinúť efektívny súbor opatrení, ktoré, ak starnutie neskončili, ho však aspoň výrazne spomalili. … Bohužiaľ, dnes takúto perspektívu podporujú viac sny ako skutočná veda.
Nárast a pokles popularity resveratrolu, extraktu, ktorý sa najčastejšie vyskytuje v hrozne, je varovným príbehom.
V mnohých štúdiách na zvieratách sa zistilo, že resveratrol predlžuje životnosť kvasiniek o 70 percent a rýb o 59 percent. Ďalšia štúdia zistila, že resveratrol zlepšil zdravie a život myší pri vysokokalorickej strave - čo zrejme vysvetľuje francúzsky paradox (Francúzi majú napriek nízkotučnej strave stále nízky výskyt kardiovaskulárnych chorôb). No a pri ňom s koláčom si všetci mysleli, nech si dajú víno. Predaj doplnkov resveratrolu prudko stúpol na 30 miliónov dolárov ročne.
Dopad na človeka sa bohužiaľ nepotvrdil. Štúdia zverejnená na JAMA z roku 2014, ktorá sa zaoberala životom seniorov v slávnej vinárskej oblasti Chianti v Taliansku, zistila, že ľudia s vyššou úrovňou resveratrolu už nežijú. Skorší výskum, či môže resveratrol pomôcť pri prevencii alebo liečbe rakoviny, priniesol zmiešané výsledky. „Nutričná podpora resveratrolom na zvieracích modeloch rakoviny viedla k pozitívnym, neutrálnym i negatívnym výsledkom v závislosti od spôsobu podania resveratrolu, dávky, typu nádoru, druhov a ďalších faktorov,“píšu autori správy z roku 2014.
Vínové poháre
Jedným z problémov experimentovania so starnutím je, že ľudia žijú príliš dlho. Myš žije asi dva roky; predĺženie jej života o 20 percent ju predĺži asi o päť mesiacov. Je pomerne ľahké sa naučiť a replikovať za kontrolovaných podmienok. Oveľa ťažšie je replikovať takéto experimenty u ľudí.
Vedci by museli čakať na smrť svojich pacientov, čo sa spolu s ich vlastnou úmrtnosťou stáva problémom. Na správne uskutočnenie experimentu môže generáciám vedcov trvať, kým preskúmajú životný cyklus pacientov.
Výskumní pracovníci v oblasti boja proti starnutiu sa môžu prispôsobiť práci so staršími ľuďmi, čo však znemožní testovanie preventívnych technológií. Manipulácia s mladými ľuďmi je zároveň etickým problémom. Testovanie, povedzme, génovej terapie u zdravého mladého človeka môže byť potenciálne rizikové.
Najlepším riešením by bolo nájsť spôsob, ako merať biologické starnutie bez toho, aby ste museli čakať, kým pacient skutočne zostarne. Vedci preto hľadajú marker, ktorý by odrážal biologický vek.
Existuje niekoľko nádejných kandidátov na túto rolu, napríklad teloméry, odnože na koncoch chromozómov, ktoré sa s pribúdajúcim vekom skracujú. Vedci tiež hľadajú epigenetické metylačné hodiny. Naša DNA alebo gény sú zväčša nezmenené, ale expresia častí génov sa časom mení v závislosti od faktorov prostredia. Epigenetika tieto zmeny študuje. Keby bola genetika napísaná na notovom papieri, DNA by boli noty a epigenetika by bola sada pokynov - časový podpis, tempo -, ktoré by nám hovorili, ako tieto noty hrať. Epigenetické zmeny sa uskutočňujú metyláciou alebo pridaním metylových skupín k jadrovej DNA, ale s pribúdajúcim vekom sa metylácia DNA spomaľuje. Hodiny epigenetickej metylácie vám pomôžu korelovaťčo vieme o metylácii a epigenetike, a korelujeme to s biologickým vekom.
Medzi ďalšie potenciálne sľubné časovače patria profily zápalových cytokínov, ktoré charakterizujú vlastnosti cytokínov, proteínov zapojených do bunkového signalizačného systému, ktoré sú spojené s metabolickými markermi a markermi starnutia. Sú ako odtlačky prstov, ktoré po sebe zanechávajú bunkové procesy, ako je starnutie.
Kým sa nenájde vhodná metrika, nebudeme vedieť, ktoré opatrenia proti starnutiu budú u ľudí fungovať, ak vôbec.
Je smrť všeobecne prirodzená?
Naše vedomosti o starnutí sú do istej miery podobné našim znalostiam o spánku. Toto je základné znamenie života, ale nevieme, ako to funguje. Vidíme ľudí starnúť a začíname chápať, ako rozlíšiť markery starnutia, ale úplne nerozumieme tomu, prečo starneme. Je starnutie človeka chybou alebo vlastnosťou?
Tento rok vedci z Univerzity Alberta Einsteina zverejnili štúdiu založenú na existujúcich údajoch o priebehu života. Jeho záver je, že prirodzený životný cyklus trvá asi 115 rokov. Aj keď sa väčšina z nás dožíva 70 rokov, počet tých, ktorí sa dožívajú 100, je neuveriteľne malý. „Chceli sme zistiť, aký pokrok sme dosiahli alebo neurobili z hľadiska ľudskej dlhovekosti,“napísal Brandon Millholland, hlavný autor štúdie.
Dôvodom podľa vedcov nie je to, že smrť je konečným cieľom, ale skôr to, že starnutie je vedľajším produktom genetických kódov, ktoré formujú náš život - vývoj, narodenie, rast, reprodukciu. Kódy, ktoré nám dávajú život, majú nedokonalosti, ktoré vedú k smrti. A hoci sa vedci môžu pokúsiť predĺžiť život za prirodzené hranice, nakoniec ich obmedzíme - akoby sme sa pokúšali postaviť mrakodrap na základoch vidieckeho domu. Nie je to tak, že nikto nemôže žiť dlhšie ako 115 rokov - Millholland hovorí, že v priemere jeden z desaťtisíc životov žije na 125 - to je len štatisticky neuveriteľné.
Môže sa zdať, že to nezodpovedá histórii ľudstva. Očakávaná dĺžka života Američanov sa zvýšila zo 47 na začiatku 20. storočia na 78,7 rokov dnes, čo naznačuje, že životný cyklus človeka sa ľahko mení. Nie je to však tak. Predĺženie strednej dĺžky života, ktoré je priemerom všetkých životných cyklov, je do značnej miery spôsobené poklesom detskej úmrtnosti, pretože verejné zdravie, hygiena a medicína prudko znížili počet detí, ktoré nedovŕšili svoje piate narodeniny. Ľudia, ktorí sa dožili plnoletosti, sa mohli dožiť veku 40, 50 alebo dokonca 60 rokov, niekedy dokonca aj dlhšie. Thomas Jefferson zomrel vo veku 83 rokov, Ben Franklin vo veku 84 rokov a John Adams sa dožil 90 rokov. Jeanne Louise Calment z Francúzska, ktorá zomrela vo veku 122 rokov,a ktorý drží rekord v najdlhšej potvrdenej dĺžke života, sa narodil v roku 1875. "Jej rekord pravdepodobne nebude prekonaný veľmi dlho," hovorí Millholland.
Pre medzikontinentálnu lobby proti starnutiu nestačí zatiaľ dvojnásobná dĺžka života. Láka ich večný život - dlhší ako 4 000 rokov starý čierny korál alebo 2 000 rokov stará špongia alebo Cream Pie, 38-ročná mačka. V súčasnosti neexistuje jediná štúdia o vytvorení večného organizmu, také sa nenašli ani vo voľnej prírode. Jediným stále žijúcim živým človekom, ktoré človek pozná, je rakovinová bunka, ktorá však zabije svojho hostiteľa.
Väčšina starnúcich výskumníkov nejde o svoje podnikanie, pretože sa usilujú o večný život. Kennedy najskôr začal pozorovať droždie z čisto vedeckej zvedavosti a vo výskume pokračoval potom, čo si uvedomil, že starnutie je hlavným rizikovým faktorom mnohých chronických chorôb. Belskyho práca sa zameriava na nerovnosti v oblasti zdravia - najmä na to, prečo sú ľudia s nízkym príjmom pravdepodobnejší na chronické choroby. Jeden z dôvodov: ich takzvané „biologické starnutie“je rýchlejšie ako ostatné.
Nikto z gerontológov, s ktorými som hovoril, nehovoril o večnom živote - majú bližšie k spomaleniu starnutia a zlepšeniu zdravia. Ani de Grayovi sa nepáči slovné spojenie „večný život“- nazýva ho „náboženský“.
Existuje jeden slávny citát, ktorý sa zvyčajne pripisuje Ralphovi Waldo Emersonovi: „Prečo večnosť niekomu, kto nevie užitočne stráviť pol hodinu?“Pre väčšinu z nás nie je cieľom dĺžka života, ale kvalita. A ak všetko toto zvýšené zameranie na večný život vedie k financovaniu spoľahlivého výskumu, náš život môže byť nakoniec dlhší a zdravší.
Kendra Pierre-Louis
Preklad realizoval projekt NewWhat