— Miliarderzy z branży technologicznej bardzo lubią swoje życie i nie chcą z niego rezygnować, więc napędzają wiele z tych działań — mówi Venkatraman Ramakrishnan, biofizyk i laureat nagrody Nobla.
Naukowcy próbują manipulować ludzkimi komórkami, aby “odmłodzić” organizm. Jest to technika, którą nazywają przeprogramowaniem komórkowym i która może stać się rzeczywistością już za kilka lat.
— Zdecydowanie boję się śmierci. Jeśli wyleczymy starzenie się, a śmiertelność będzie taka, jak w przypadku młodych dorosłych, to ludzie będą żyli tysiące lat — mówi João Pedro de Magalhães, profesor biogerontologii molekularnej.
Jak to działa? Czy powinniśmy martwić się efektami ubocznymi? I jak blisko tak naprawdę jesteśmy oszukania śmierci? Nazywam się Hilary Brueck i jestem dziennikarką ds. zdrowia w Business Insiderze.
Leczenie starzenia. Gdzie jest początek?
— Starzenie się jest nieuniknionym i postępującym procesem utraty żywotności oraz wzrostu podatności na zagrożenia. Po osiągnięciu wieku około 30 lat szansa na śmierć podwaja się mniej więcej co osiem lat. I widać to w różnych populacjach — od krajów biednych po kraje zamożne. Nie ma to znaczenia. Jest to powtarzalne w różnych populacjach — mówi João.
Żeby zrozumieć starzenie się, musimy zastanowić się, jak wszystko się zaczyna. Życie zaczynamy w znacznie innym, bardziej elastycznym kształcie. Wyobraźmy sobie zapłodnione jajeczko — pojedynczą komórkę, od której wszyscy zaczynamy życie. Ta komórka może stać się wszystkim. Nazywamy ją komórką macierzystą. Komórki macierzyste są wszechstronne i mogą przekształcić się w dowolny rodzaj komórek potrzebnych organizmowi.
Następnie, w miarę rozwoju, komórki macierzyste stają się bardziej wyspecjalizowane. Naukowcy mogą powiedzieć, że są to zróżnicowane komórki, ale tak naprawdę to tak, jakby otrzymywały tytuły zawodowe, takie jak komórka skóry, komórka mózgu lub komórka włosa. Nasze komórki macierzyste są jak wbudowany system odmładzania organizmu. Nieustannie pracują, tworząc dla nas coś nowego. Dają nam nowe włosy, skórę czy neurony.
Te komórki macierzyste są niezbędne do regeneracji tkanek, ponieważ nasze tkanki oraz komórki umierają i muszą być stale zastępowane. To dlatego, gdy upadniemy i nabijemy sobie siniaka, szybko się on “naprawia”
— przypomina Venkatraman.
Wraz z wiekiem liczba tych komórek macierzystych spada, a ich wydajność maleje, więc nasz organizm gorzej sobie radzi z naprawą i wymianą tkanek, co prowadzi do wolniejszego gojenia i większej liczby oznak starzenia się.
|
Business Inisder
Starzenie się to tak naprawdę kumulacja zmian. Wiele z nich to uszkodzenia chemiczne. W końcu komórki zaczynają stawać się dysfunkcyjne
Nagromadzenie uszkodzeń w miarę starzenia się powoduje problemy. Niektórzy naukowcy myślą o tych komórkach jak o kserokopiarce, gdzie im więcej kopii wykonujesz, tym bardziej się zużywają i tym więcej mają małych usterek i błędów. Uszkodzenia w DNA są czymś w rodzaju usterek w naszym ludzkim programowaniu.
Z biegiem czasu błędy te powodują problemy, ponieważ nasze ciała używają tego kodu do wytwarzania białek, które podtrzymują całe nasze życie, zwalczają infekcje i rozwijają nas. Kiedy instrukcje dla naszych komórek są uszkodzone, przestają one działać prawidłowo. Właśnie to dzieje się podczas starzenia. Co naukowcy mają na myśli, kiedy mówią o przeprogramowaniu?
|
Business Inisder
Czym jest przeprogramowanie komórek?
— Idea przeprogramowania polega na tym, że moglibyśmy wziąć w pełni zróżnicowane komórki, takie jak komórka skóry, komórka mięśniowa lub jakakolwiek inna, i zaprogramować je tak, aby cofnęły się do komórki macierzystej, która je pierwotnie wygenerowała, a nawet uczynić je w jakiś sposób biologicznie młodszymi — mówi Venkatraman.
Idea przeprogramowania komórek w celu spowolnienia starzenia się nie jest wcale taka nowa. W 2012 r. japoński naukowiec i były chirurg Shinya Yamanaka otrzymał Nagrodę Nobla za swoje odkrycie. Yamanaka odkrył, że można użyć czterech specjalnych genów, aby zresetować komórki z powrotem do komórek macierzystych.
Ten zestaw czterech genów nazywany jest czynnikami Yamanaki. Zawierają one instrukcje, które mogą zresetować komórkę do niezróżnicowanego stanu, czyniąc ją jak nową, zasadniczo przepisując program komórki i prowadząc ją z powrotem do bardziej elastycznego, podobnego do macierzystego stanu.
Była to wielka sprawa dla gerontologii. Te nowo zresetowane komórki, znane jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, mogą następnie przekształcić się w dowolny rodzaj komórek i być potencjalnie wykorzystane do wyhodowania nowych tkanek lub narządów, takich jak młodsza skóra lub nowe serce.
Zazwyczaj, gdy naukowcy przeprogramowują komórki w laboratorium, używają inaktywowanego wirusa do wstrzyknięcia czynników Yamanaki. Jest to prawie ta sama technika, której używa się przy szczepionkach.
— Mamy więc wirusa, który zawiera te cztery czynniki i przenosi je do komórek. Muszą one być regulowane, więc nie powinno być ich za dużo lub za mało. Trzeba więc to zrobić dobrze, ale na obecną chwilę jest to możliwe w przypadku modeli zwierzęcych — mówi João.
W 2006 r. Yamanaka pokazał, że można to zrobić na myszach. Następnie w 2007 r. rozpoczął badania na ludzkich komórkach, najpierw na skórze, a jego eksperyment okazał się całkiem udany. Naukowcy i niektóre startupy próbują teraz częściowo przeprogramować niektóre komórki, aby działały niczym młodsze, ale nie wracały do embrionalnej komórki macierzystej.
Zachowują one swoją tożsamość. Pozostają komórkami wątroby, mózgu lub skóry, ale są odmłodzone. Ta metoda ma duży potencjał, jeśli można odmłodzić komórki bez utraty ich tożsamości
— przyznaje João.
A gdyby tak cofnąć łysienie?
Nawet jeśli tego rodzaju zabiegi staną się dostępne, nie będzie tak, że 80-latek nagle znów będzie miał 20 lat. Może dałoby się cofnąć łysienie, pozbyć się zapalenia stawów, zregenerować mięsień sercowy po zawale lub uzdrowić neurony w siatkówce, aby lepiej widzieć z wiekiem.
Venkatraman: Osobiście bardzo bym się cieszył, gdyby udało się zregenerować chrząstki w moich stawach. Zwłaszcza w moim wieku. To byłoby wspaniałe. A skoro już o tym mowa, to mogliby sprawić, żeby odrosłyby mi włosy. Byłoby to odkrycie warte miliardy dolarów, gdyby dało się bezpiecznie sprawić, by u łysych mężczyzn odrastały włosy.
Istnieją nawet bardziej ambitne cele, takie jak leczenie choroby Parkinsona, odrastanie części mózgu czy “odmładzanie” całego ciała.
|
Business Inisder
João: Jeśli masz młody mózg, nie rozwija się w nim choroba Alzheimera ani demencja. Jeśli więc uda nam się odmłodzić mózg, uodpornimy się na choroby. Może nawet będziemy w stanie leczyć choroby. Tego nie wiemy. Obietnicą tej dziedziny jest to, że jeśli odmłodzimy swoje narządy, będą one bardziej odporne na choroby.
Obecnie większość z tych pomysłów znajduje się na etapie testów i badań i nie jest jeszcze dostępna jako metody leczenia, ale niektórzy naukowcy są blisko. Rozmawiałam z Johnnym Huardem, który odtwarza chrząstkę stawową elitarnym sportowcom przy użyciu ich własnych komórek macierzystych.
Pobieramy szpik kostny zawierający komórki macierzyste i wstrzykujemy go do kolana
— mówi Johnny Huard, dyrektor ds. naukowych w Steadman Philippon Research Institute.
Johnny eksperymentuje również z jedną z form przeprogramowania komórek przy użyciu tak zwanych leków epigenetycznych. Mogą one zmienić sposób, w jaki zachowują się nasze geny, w niektórych przypadkach sprawiając, że znów działają, jakby były młodsze.
— Wykorzystaliśmy komórki od starszych osób. Zgłosili się do nas, a my pobraliśmy komórki, weszliśmy do laboratorium, sprawdziliśmy, że ich ekspresja epigenetyczna spada. Użyliśmy leku epigenetycznego, aby ją przywrócić, a komórki wyglądały młodziej — mówi Johnny.
— Czy można więc powiedzieć, że to, co robicie z pacjentami, jest formą przeprogramowania komórek?
— Tak, jest to forma przeprogramowania komórek, ponieważ pobrałem je od pacjenta, użyłem leków regulujących ekspresję epigenetyczną i odmłodziłem te komórki. W ten sposób odmładzam komórki — przyznaje Johnny.
Na razie to leczenie odbywa się jednak tylko w laboratorium. Wprowadzenie przeprogramowanych komórek z powrotem do ciał ludzi wymagałoby zatwierdzenia przez amerykańską Agencję Żywności i Leków.
— Nie twierdzę, że ta technologia nie zostanie zatwierdzona za trzy lata, ale obecnie nie jest zatwierdzona — mówi Johnny.
Potencjał tej technologii wzniecił wizjonerskie pomysły na przyszłość
— Wyobrażam sobie przyszłość, w której dzieci lub niemowlęta, nawet zanim się urodzą, będą zaprojektowane tak, aby się nie starzały lub przynajmniej były odporne na choroby takie jak Alzheimer. Jeśli wyleczymy starzenie się, a śmiertelność będzie taka, jak w przypadku młodych dorosłych, to ludzie będą żyli tysiące lat. Oczywiście nadal można by umrzeć, ale nie byłoby wykładniczego wzrostu śmiertelności — mówi João.
Ostatnio byliśmy świadkami prawdziwej eksplozji badań w tej dziedzinie, a pieniądze płyną w kierunku przeprogramowania komórek i innych metod związanych z długowiecznością. Na przykład Jeff Bezos zainwestował w Altos Labs.
Altos to dość tajemniczy kalifornijski startup, który zatrudnił jednych z najbardziej elitarnych naukowców zajmujących się procesem starzenia się. Firma ma co najmniej 3 mld dol. finansowania. Innym znanym naukowcem zajmującym się długowiecznością jest profesor Harvardu David Sinclair.
Stoi on za kilkoma różnymi firmami zajmującymi się długowiecznością, ale eksperymentował już z przeprogramowywaniem komórek na myszach i małpach i ma nadzieję, że w następnej kolejności zajmie się ludźmi. Przeprowadził na przykład eksperyment z dwiema myszami z tego samego miotu i z tym samym DNA. Są jak bliźnięta, z tym wyjątkiem, że jedna z nich jest obecnie biologicznie starsza, ponieważ jej DNA zostało zmanipulowane tak, aby zachowywało się starzej, naśladując stres, przez który przechodzi ciało w miarę starzenia się.
|
Business Inisder
Następnie zespół Sinclaira wykorzystuje przeprogramowanie komórkowe, aby przywrócić narządy starej myszy do bardziej młodzieńczego stanu. Odkryli na przykład, że mogą bezpiecznie odwrócić ślepotę związaną z wiekiem i odmłodzić nerki oraz mięśnie myszy.
Sinclair założył prywatną firmę o nazwie Life Biosciences. Do tej pory zebrała ona co najmniej 175 mln dol. Ich celem jest “wprowadzenie” tej technologii do gałek ocznych ludzi i wyleczenie ślepoty związanej z wiekiem. Sinclair mówi, że iniekcja do oka będzie gotowa wkrótce, być może w ciągu roku lub dwóch. Okaże się jednak, jak szybko uda się przenieść ją z laboratoriów do klinik.
Miliarderzy wierzą w przeprogramowanie komórek
Inne znane osoby również inwestują w przeprogramowanie komórek. Stojący za ChatGPT miliarder Sam Altman również dąży do przeprogramowania komórek. Zainwestował 180 mln dol. w swój zajmujący się długowiecznością startup Retro Biosciences. Przeprowadziłam wywiad z dyrektorem generalnym Retro Biosciences, który powiedział, że próbują nieco innego podejścia do przeprogramowania komórek. Wyciągają komórki z czyjegoś ciała, następnie przeprogramowują je i umieszczają z powrotem. Dyrektor uważa, że tak może być bezpieczniej.
— Ta dziedzina dojrzewa, ponieważ inwestorzy i bogaci ludzie uważają, że będą w stanie na tym zarobić. Oznacza to, że będziemy w stanie dostać produkt, a tego właśnie chcę — mówi João.
Ludzie uwielbiają słyszeć, że problem starzenia się zostanie rozwiązany i wszyscy będziemy żyć w zdrowiu przez bardzo długi czas. Biologia jest jednak dość skomplikowana. Modyfikacja genów może uruchomić w organizmie wiele innych procesów, w tym niektóre, które mogą być szkodliwe i nie być od razu widoczne.
— Myszy odniosły korzyści z tego rodzaju przeprogramowania, ale czy możemy teraz zacząć stosować to u ludzi? To długa droga. To dlatego, że chcielibyśmy mieć pewność, że nie zwiększy to ryzyka zachorowania na raka. Jaki jest sens żyć dodatkowe 10 lat, jeśli będzie to powodować raka lub zwiększać ryzyko zachorowania? — pyta retorycznie Venkatraman.
Kwestia, którą porusza Ramakrishnan, jest ważna. We wczesnych dniach stosowania techniki przeprogramowywania Yamanaki naukowcy często zauważali, że stworzone przez nich komórki mogą tworzyć potworniaki, które są rodzajem nowotworu.
Działo się tak, ponieważ dwa z czterech genów wykorzystywanych w procesie przeprogramowania to onkogeny. Onkogeny to geny, które mogą dzielić się w nieskończoność, co stwarza ryzyko zachorowania na raka.
Leczenie starzenia niesie ogromne ryzyko
— Zawsze należy pamiętać, że nieśmiertelna komórka jest komórką rakową. Dlatego dużym zagrożeniem związanym z częściowym przeprogramowaniem i odmłodzeniem komórek lub samym przeprogramowaniem jest rak. Z badań przeprowadzonych na myszach wiemy, że przeprogramowane w dużym stopniu komórki stają się rakowe. A tego oczywiście nie chcemy. Trzeba więc osiągnąć równowagę. Trzeba to zrobić w bezpieczny sposób, który pozwoli odmłodzić komórki bez przekształcania ich w raka — przypomina João.
Jest również szansa, że ciągłe stosowanie czynników Yamanaki może doprowadzić do niewydolności wątroby lub spowodować niedrożność porażenną jelit. Mogą też wystąpić inne trujące efekty, których jeszcze nie wzięliśmy pod uwagę. Od kilku lat widzimy, jak miliarderzy z Doliny Krzemowej próbują podbić branżę medyczną i odnoszą dość nikłe sukcesy.
Jedną z najbardziej oszałamiających i zapadających w pamięć porażek w ostatnim czasie była prawdopodobnie zajmująca się badaniem krwi firma Theranos, która okazała się oszustwem.
Przedsiębiorcy technologiczni, dyrektorzy generalni, biznesmeni i miliarderzy odnieśli prawdziwy sukces w świecie informatyki oraz technologii i wygląda na to, że próbują zastosować to samo podejście technologiczne do bardzo złożonych i słabo poznanych problemów biologicznych. Nie wiadomo więc, czy uda się kiedyś przeprogramować człowieka tak jak komputer. Jest to jednak pomysł, który przyciąga wiele pieniędzy i wielu naukowców.
To wspaniałe, że jest więcej aktywności, zainteresowania i inwestycji w tej dziedzinie. To tylko pokazuje, że istnieje większy potencjał. Wyleczenie starzenia się byłoby monumentalnym osiągnięciem i ogromną zmianą w medycynie, opiece zdrowotnej i społeczeństwie. Byłoby to coś wspaniałego i ogromny triumf cywilizacji
— mówi João.
Autorka: Hilary Brueck, dziennikarka Business Insider
