Uno Sguardo Scientifico Al Tentativo Di Vivere Per Sempre - Visualizzazione Alternativa

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Anonim

Probabilmente il più ardente oppositore della morte per vecchiaia nel mondo accademico è Aubrey de Grey, una biologa britannica con un dottorato di ricerca all'Università di Cambridge e capelli lunghi e lunghi che ha legato in una coda di cavallo. Secondo lui, l'invecchiamento è un processo malsano, una sorta di raccolta di effetti collaterali indesiderati della nostra vita. Traccia un'analogia tra vecchiaia e malaria, perché anche quest'ultima uccide molte persone. Se avessi l'opportunità di curarla, non è vero?

“Ogni giorno il mio successo nella lotta contro l'invecchiamento salva 100.000 vite. Centomila vite sono 30 World Trade Center , ha detto nel 2014.

Continua a crescere il gruppo di scienziati qualificati che studiano il significativo aumento dell'aspettativa di vita: il genetista Craig Venter, uno dei primi a sequenziare il genoma umano; la biochimica Cynthia Kenyon, che ha scoperto che una mutazione in un solo gene ha raddoppiato la durata della vita del verme (Kenyon è ora vicepresidente della ricerca sull'invecchiamento presso Calico, una sussidiaria di Google); il biologo Bill Andrews, che ha guidato il team che ha scoperto il gene umano per la telomerasi, un enzima ritenuto fondamentale nel processo di invecchiamento.

Tra le loro promesse ci sono la salute di 90 anni a 50 anni (secondo la Fondazione Methuselah), la vita fino a 150 (secondo Andrews) e l'eterna età biologica di 25 anni (secondo Gray).

Ci è stato insegnato che la morte è naturale e che cercare di evitarla è una follia guidata dai sogni. Tuttavia, questi ricercatori hanno fatto delle vere scoperte. Hanno pubblicato il loro lavoro su riviste di tutto rispetto e hanno attirato finanziamenti sostanziali. Quando questi scienziati affermano che è possibile vivere più a lungo o addirittura indefinitamente, vogliono credere.

Dopotutto, abbiamo già raddoppiato l'aspettativa di vita all'inizio del XX secolo. Chi può dire con certezza che non possiamo farlo ora che sappiamo così tanto sull'invecchiamento? Forse l'idea di prevenire la morte non è poi così folle?

Cos'è l'invecchiamento

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Lo scorso dicembre, uno studio del Salk Institute ha allarmato i media. Gli scienziati hanno sperimentato sui topi la Progeria, una malattia che causa l'invecchiamento precoce. I ricercatori sono stati in grado di modificare geneticamente i topi per attivare quattro geni associati all'invecchiamento esponendo i topi a un antibiotico. I topi con Progeria hanno vissuto il 30% in più. Come si è scoperto, i topi sani dopo il trattamento sono diventati più giovani e si sono ripresi più velocemente. "La nostra ricerca mostra che l'invecchiamento non deve essere in una direzione", ha spiegato un ricercatore capo.

Ogni pochi mesi, gli scienziati annunciano un'altra scoperta che dimostra come una serie molto specifica di cambiamenti abbia rallentato alcuni aspetti dell'invecchiamento negli animali. Naturalmente, ogni studio diventa più informativo quando viene presentato come parte di un unico processo di studio dell'invecchiamento.

Per apprezzare i progressi dei ricercatori in questo settore, è necessario capire cosa significa "invecchiamento" in un contesto scientifico. In particolare, l'invecchiamento si riferisce al deterioramento o alla distruzione delle funzioni vitali del corpo nel tempo - "il graduale esaurimento dell'integrità di tutti i sistemi di organi", ha detto Dan Belxi, assistente professore di medicina presso il Dipartimento di Geriatria della Duke University School of Medicine. Sappiamo che malattie come l'Alzheimer, il diabete, le malattie cardiovascolari e il cancro sono causate, almeno in parte, dall'invecchiamento.

Con l'avanzare dell'età, il nostro corpo subisce cambiamenti intracellulari che colpiscono non solo il cuore ei polmoni, ma anche i muscoli e il sistema nervoso. “Questi cambiamenti influenzano tutti i tipi di sistemi del nostro corpo. E ciascuno di questi sistemi individualmente inizia a funzionare un po 'peggio con l'avanzare dell'età, e gradualmente questo contribuisce allo sviluppo di disfunzioni che portano a malattie, disabilità e, infine, alla morte , conclude Belksi.

Ora comprendiamo che l'età biologica non sempre corrisponde a quella cronologica. Immagina i gemelli: uno beve molto, è malnutrito, non dorme abbastanza e non fa mai esercizio, mentre l'altro fa il contrario. È probabile che il primo della coppia invecchi prima e sviluppi malattie legate all'invecchiamento.

Ciò che accade ai nostri organi dipende dalle cellule, quindi il più grande passo avanti nella nostra conoscenza dell'invecchiamento è forse la comprensione di alcuni dei percorsi che influenzano l'invecchiamento a livello cellulare.

La chiave sta in ciò che gli scienziati chiamano segnalazione, attraverso la quale le cellule comunicano tra loro per regolare le funzioni di base come la riparazione cellulare o la risposta immunitaria. Mentre gli errori nella segnalazione cellulare possono causare malattie autoimmuni, diabete e cancro, risulta che la modifica delle vie di segnalazione può anche rallentare l'invecchiamento, almeno negli animali.

I ricercatori hanno identificato due percorsi di segnalazione legati all'età: il fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1), che è associato alla crescita e al metabolismo, e il bersaglio della rapamicina (TOR), che, oltre alla crescita, regola il movimento e la replicazione cellulare. Più approfondiamo la scienza del ringiovanimento, più spesso si verificheranno queste abbreviazioni.

Si presume che se è possibile rallentare sufficientemente l'orologio biologico, è possibile ritardare l'insorgenza della vecchiaia e le malattie che ne derivano. Combattenti della morte come Peter Thiel, Larry Ellison e Larry Page stanno finanziando la ricerca sul ringiovanimento e credono che tali scoperte, combinate con i farmaci, si trasformeranno in una soluzione combinata e prolungheranno la vita, forse per sempre.

Digiuno, hacking genetico e altri interventi

Oggi Cynthia Kenyon guida la ricerca sull'invecchiamento presso Calico. Nel 1993, ha lavorato presso l'Università della California, a San Francisco, dove ha prima riflettuto sul fatto che animali diversi hanno una durata di vita diversa. Cynthia ha iniziato a trovare la base genetica per la durata della vita scavando nel codice genetico di una specie di nematode chiamata C. elegans.

E mentre vediamo parassiti nei nematodi per la maggior parte del tempo (ad esempio, filariosi che vivono nei cani), C. elegans, secondo Kenyon, non supera la dimensione della virgola in questa frase e non è un parassita. Kenyon ha scelto questo look per due motivi. In primo luogo, la loro durata media è di 2-3 settimane, il che rende più facile misurarla. In secondo luogo, uno studio precedente ha trovato un ceppo mutato di C. elegans che misteriosamente viveva più a lungo di altri.

Kenyon e un team di ricercatori nel suo laboratorio hanno iniziato a modificare in modo casuale i geni in C. elegans per vedere se potevano far vivere i vermi più a lungo. Nel tempo, hanno scoperto che il danno a un singolo gene, chiamato daf-2, ha raddoppiato la durata della vita di C. elegans. E i vermi modificati non solo vivevano più a lungo, ma invecchiavano anche più lentamente. Il C. elegans modificato di due settimane si muoveva più velocemente ed era molto più agile della sua controparte naturale. Kenyon ha scoperto che un worm modificato impiega due giorni per invecchiare tanto quanto un worm normale invecchia in un giorno.

La scoperta non era limitata al verme C. elegans. Quando i ricercatori hanno modificato un gene simile in mosche e topi, hanno anche vissuto più a lungo. La cosa più interessante è che nei vermi, il gene daf-2 modifica un recettore ormonale molto simile al recettore IGF-1 umano. I centenari che hanno vissuto 100 anni o più hanno più probabilità di quelli che muoiono prima di avere mutazioni che riducono l'attività dei recettori IGF-1.

Allo stesso tempo, studi simili sul lievito hanno dimostrato che se le vie di segnalazione TOR sono geneticamente alterate per limitare la comunicazione, anche il lievito vivrà più a lungo. Nel complesso, lo studio suggerisce che se trovi il modo per fermare tutti questi segnali, c'è la possibilità di rallentare l'invecchiamento.

La modificazione genetica negli esseri umani presenta una serie di sfide etiche e pratiche, quindi gran parte del focus immediato della scienza del ringiovanimento è domare le vie di segnalazione TOR e IGF-1 senza alterare i geni.

Un modo per sopprimere il segnale dei percorsi TOR che non ti piacerà se ti piace mangiare. Gli studi hanno dimostrato che i topi nutriti per il 65% in meno vivevano il 60% più a lungo. Fortunatamente, gli scienziati hanno scoperto altri modi per intervenire che funzionano in modo simile. La rapamicina, un farmaco usato contro il rigetto nei trapianti di rene, ha aumentato la durata della vita dei topi del 14%; una bassa dose di aspirina ha prolungato la vita del verme del 23%.

I teorici del ringiovanimento sono entusiasti degli interventi chimici, compreso l'uso di vitamina D, metformina e acarbosio, che funzionano nel percorso IGF scoperto dagli esperimenti di Kenyon. La vitamina D ha prolungato la vita dei vermi del 31% e la metformina e l'acarbosio, sviluppati per il trattamento del diabete di tipo II, hanno prolungato la vita dei topi del 5%. Uno studio britannico separato ha rilevato che i pazienti diabetici trattati con metformina vivevano più a lungo dei pazienti non diabetici, sebbene avrebbero dovuto morire in media 8 anni prima. Se il farmaco ha curato il loro diabete, allora sarebbero dovuti morire all'incirca alla stessa età delle persone sane e non vivere più a lungo di loro.

Uno studio clinico nazionale chiamato Targeting Aging with Metformin, o TAME, per testare gli effetti anti-invecchiamento della metformina sugli esseri umani, ha ricevuto l'approvazione della FDA. "Vogliamo dimostrare che ritardare l'invecchiamento è anche il modo migliore per ritardare la malattia", spiega a Nature il dott. Nir Barzilai, uno dei ricercatori del progetto.

C'è un'altra strategia che non coinvolge i percorsi di segnalazione.

Se ti sei mai chiesto perché i bambini sembrano essere sopraffatti dall'energia quando arrivi a malapena alla fine della giornata, almeno una parte della differenza sta nei mitocondri. I loro mitocondri - le centrali elettriche delle cellule - sono più produttivi dei tuoi. Invecchiando, i mitocondri smettono di funzionare altrettanto bene per ragioni non ancora del tutto comprese, causando cambiamenti che si accumulano lentamente a livello di organo.

Negli ultimi anni sono emerse le sirtuine, tipi di proteine che controllano i processi cellulari dell'ospite, inclusi i processi mitocondriali associati all'invecchiamento. Sebbene il ruolo delle sirtuine sia ancora controverso, i ricercatori hanno scoperto che nutrire le sirtuine del corpo può non solo rallentare l'invecchiamento ma anche invertirlo. I topi nutriti con attivatori della sirtuina hanno vissuto il 16-20% in più. Il primo studio clinico sulla nicotinamide mononucleotide (NMD) è stato lanciato in Giappone quest'anno.

Tutto quanto sopra - stile di vita, interventi medici e genetici - ha permesso ai lombrichi di vivere 10 volte più a lungo e ai topi - il 15-20%. Ciò non significa che nessuno di questi interventi funzionerà sugli esseri umani, ma fornisce agli scienziati un punto di partenza.

“Dieci anni fa, sarebbe stato difficile per noi inventare qualcosa di diverso dall'attività fisica e dalla dieta. Ora abbiamo circa 10-15 diversi interventi che possono funzionare , conclude Brian Kennedy, professore presso il Buck Institute for the Study of Aging, che studia la questione da oltre 20 anni.

Pensiero speranzoso

In teoria, se riusciamo a scoprire quale di questi interventi funziona meglio nel corpo umano rispetto ad altri, e attaccare alcuni organi clonati invece di quelli completamente consumati, questo ci permetterà di sviluppare un insieme efficace di misure che, se non terminano con l'invecchiamento, almeno lo rallentano in modo significativo. … Purtroppo oggi questa prospettiva è supportata più dai sogni che dalla scienza attuale.

L'ascesa e la caduta della popolarità del resveratrolo, un estratto che si trova più comunemente nell'uva, è un ammonimento.

Il resveratrolo è stato trovato in numerosi studi sugli animali per prolungare la vita del lievito del 70% e del pesce del 59%. Un altro studio ha dimostrato che il resveratrolo ha migliorato la salute e la vita dei topi con una dieta ipercalorica, il che sembra spiegare il paradosso francese (i francesi hanno ancora un basso tasso di malattie cardiovascolari nonostante una dieta ricca di grassi). Ebbene, con lui con la torta, pensavano tutti, che bevessero vino. Le vendite di integratori di resveratrolo sono salite alle stelle a $ 30 milioni all'anno.

Sfortunatamente, l'impatto sugli esseri umani non è stato confermato. Uno studio del 2014 pubblicato su JAMA che ha esaminato la vita degli anziani nella famosa regione vinicola del Chianti in Italia ha scoperto che le persone con livelli di resveratrolo più elevati non vivevano più. Ricerche precedenti sul fatto che il resveratrolo possa aiutare a prevenire o curare il cancro ha prodotto risultati contrastanti. "Il supporto nutrizionale con il resveratrolo nei modelli animali di cancro ha portato a risultati positivi, neutri e negativi a seconda della via di somministrazione del resveratrolo, della dose, del tipo di tumore, della specie e di altri fattori", scrivono gli autori del rapporto del 2014.

Bicchieri di vino

Uno dei problemi con la sperimentazione dell'invecchiamento è che gli esseri umani vivono troppo a lungo. Il topo vive per circa due anni; estendendo la sua vita del 20 percento la allunga di circa cinque mesi. È abbastanza facile da imparare e replicare in condizioni controllate. È molto più difficile replicare tali esperimenti sugli esseri umani.

Gli scienziati dovrebbero aspettare che i loro pazienti muoiano, il che, insieme alla loro mortalità, diventa un problema. Per condurre correttamente un esperimento, potrebbero essere necessarie generazioni di scienziati per studiare il ciclo di vita dei pazienti.

I ricercatori antietà possono adattarsi al lavoro con gli anziani, ma ciò renderà impossibile testare le tecnologie preventive. Allo stesso tempo, la manipolazione con i giovani è un problema etico. Testare, ad esempio, la terapia genica in un giovane sano può essere potenzialmente rischioso.

La soluzione migliore sarebbe trovare un modo per misurare l'invecchiamento biologico senza dover aspettare che il paziente invecchi effettivamente. Per fare questo, i ricercatori stanno cercando un marker che rifletta l'età biologica.

Ci sono diversi candidati promettenti per questo ruolo, come i telomeri, le propaggini alle estremità dei cromosomi che si accorciano con l'avanzare dell'età. Gli scienziati stanno anche cercando un orologio di metilazione epigenetica. Il nostro DNA o geni sono in gran parte invariati, ma l'espressione di parti di geni cambia nel tempo, a seconda di fattori ambientali. L'epigenetica studia tali cambiamenti. Se la genetica fosse scritta su un foglio di musica, il DNA sarebbe note e l'epigenetica sarebbe un insieme di istruzioni - indicazione del tempo, tempo - che ci direbbero come suonare quelle note. I cambiamenti epigenetici vengono effettuati attraverso la metilazione o l'aggiunta di gruppi metilici al DNA nucleare, ma con l'avanzare dell'età, la metilazione del DNA rallenta. L'orologio di metilazione epigenetica ti aiuterà a correlarequello che sappiamo sulla metilazione e l'epigenetica e correlarlo con l'età biologica.

Altri timer potenzialmente promettenti includono i profili delle citochine infiammatorie che caratterizzano le proprietà delle citochine, proteine coinvolte nel sistema di segnalazione cellulare associate a marker metabolici e marker dell'invecchiamento. Sono come le impronte digitali che lasciano i processi cellulari come l'invecchiamento.

Fino a quando non verrà trovata una metrica adeguata, non sapremo quali misure anti-invecchiamento funzioneranno negli esseri umani, se non del tutto.

La morte è generalmente naturale?

La nostra conoscenza dell'invecchiamento è in qualche modo simile alla nostra conoscenza del sonno. Questo è un segno fondamentale di vita, ma non sappiamo come funziona. Vediamo le persone invecchiare e iniziamo a capire come distinguere i segni dell'invecchiamento, ma non comprendiamo appieno il motivo per cui invecchiamo. L'invecchiamento umano è un bug o una caratteristica?

Quest'anno, gli scienziati dell'Università Albert Einstein hanno pubblicato uno studio basato sui dati esistenti sul corso della vita. La sua conclusione è che il ciclo di vita naturale dura circa 115 anni. Sebbene la maggior parte di noi viva fino a 70 anni, il numero di coloro che vivono fino a 100 anni è incredibilmente piccolo. "Volevamo vedere quanti progressi abbiamo fatto o meno in termini di longevità umana", ha scritto Brandon Millholland, autore principale dello studio.

La ragione, secondo i ricercatori, non è che la morte sia l'obiettivo finale, ma piuttosto che l'invecchiamento è un sottoprodotto dei codici genetici che modellano le nostre vite: sviluppo, nascita, crescita, riproduzione. I codici che ci danno la vita hanno imperfezioni che portano alla morte. E sebbene gli scienziati possano provare a prolungare la vita oltre i limiti naturali, finiremo comunque per essere limitati da essi, come se stessimo cercando di costruire un grattacielo sulle fondamenta di una casa di campagna. Non che nessuno possa vivere più a lungo di 115 - Millholland dice che una media di uno su diecimila vive fino a 125 - è semplicemente statisticamente incredibile.

Può sembrare che questo non corrisponda alla storia dell'umanità. L'aspettativa di vita degli americani è aumentata da 47 anni all'inizio del XX secolo a 78,7 anni oggi, il che suggerisce che il ciclo di vita di una persona sta cambiando facilmente. Tuttavia, non lo è. L'aumento dell'aspettativa di vita, che è la media di tutti i cicli di vita, è in gran parte dovuto alla diminuzione della mortalità infantile, poiché la sanità pubblica, l'igiene e la medicina hanno ridotto drasticamente il numero di bambini che non hanno compiuto il quinto anno di età. Le persone che hanno vissuto fino alla maggiore età potrebbero benissimo vivere fino a 40, 50 o anche 60 anni, e talvolta più a lungo. Thomas Jefferson morì a 83 anni, Ben Franklin a 84 e John Adams visse fino a 90. Jeanne Louise Calment dalla Francia, morta a 122 anni,e che detiene il record per la durata di vita più lunga confermata, è nato nel 1875. "Il suo record probabilmente non verrà battuto per molto tempo", afferma Millholland.

Nel frattempo, raddoppiare l'aspettativa di vita non è sufficiente per la crescente lobby antietà. Sono attratti dalla vita eterna - più lunga di un corallo nero di 4000 anni o di una spugna di 2000 anni o di Cream Pie, un gatto di 38 anni. Al momento, non c'è stato un singolo studio sulla creazione di un organismo eterno, nemmeno questi sono stati trovati in natura. L'unica cosa vivente sempre vivente conosciuta dall'uomo è una cellula cancerosa, ma uccide il suo ospite.

La maggior parte dei ricercatori anziani non si occupa dei propri affari perché si batte per la vita eterna. Kennedy iniziò a osservare il lievito per pura curiosità scientifica e continuò la sua ricerca dopo aver realizzato che l'invecchiamento è un importante fattore di rischio per molte malattie croniche. Il lavoro di Belsky si concentra sulle disuguaglianze di salute, in particolare sul motivo per cui le persone a basso reddito hanno maggiori probabilità di soffrire di malattie croniche. Uno dei motivi: il loro cosiddetto "invecchiamento biologico" è più veloce degli altri.

Nessuno dei gerontologi con cui ho parlato ha parlato della vita eterna: sono più vicini a rallentare l'invecchiamento e migliorare la salute. Anche de Gray non piace la frase "vita eterna" - la chiama "religiosa".

C'è una famosa citazione che di solito viene attribuita a Ralph Waldo Emerson: "Perché l'eternità a qualcuno che non sa come spendere utilmente mezz'ora?" Per la maggior parte di noi, l'obiettivo non è l'aspettativa di vita, ma la qualità. E se tutta questa maggiore attenzione alla vita eterna porta a finanziamenti per una solida ricerca, le nostre vite potrebbero essere più lunghe e più sane.

Kendra Pierre-Louis

La traduzione è stata realizzata dal progetto NewWhat

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