Pravděpodobně nejhorlivějším odpůrcem umírání stářím na akademické půdě je Aubrey de Gray, britský biolog s doktorátem z Cambridge University a dlouhými dlouhými vlasy, které si svázal do ohonu. Podle jeho názoru je stárnutí nezdravý proces - jakýsi soubor nežádoucích vedlejších účinků našeho života. Vytváří analogii mezi starobou a malárií, protože ta také zabíjí mnoho lidí. Pokud byste měli příležitost ji vyléčit, že?
"Každý den mého úspěchu v boji proti stárnutí zachrání 100 000 životů." Sto tisíc životů je 30 světových obchodních center, “uvedl v roce 2014.
Skupina kvalifikovaných vědců, kteří studují významné zvýšení střední délky života, stále roste: genetik Craig Venter, který jako jeden z prvních sekvenoval lidský genom; biochemička Cynthia Kenyon, která zjistila, že mutace pouze v jednom genu zdvojnásobila životnost červa (Kenyon je nyní viceprezidentem výzkumu stárnutí v Calico, dceřiné společnosti Google); biolog Bill Andrews, který vedl tým, který objevil lidský gen pro telomerázu, což je enzym považovaný za klíčový v procesu stárnutí.
Mezi jejich sliby patří 90leté zdraví ve věku 50 let (podle Nadace Metuzaléma), život až 150 let (podle Andrewse) a věčný biologický věk 25 let (podle Greye).
Byli jsme poučeni, že smrt je přirozená a že snažit se jí vyhnout je snem šíleným. Tito vědci však učinili skutečné objevy. Publikovali svou práci ve vysoce respektovaných časopisech a přilákali značné finanční prostředky. Když tito vědci tvrdí, že je možné žít déle nebo dokonce na neurčito, chtějí věřit.
Koneckonců, na začátku 20. století jsme již zdvojnásobili průměrnou délku života. Kdo může s jistotou říci, že to nemůžeme udělat teď, když víme tolik o stárnutí? Možná není myšlenka prevence smrti tak šílená?
Co stárne
Propagační video:
Loni v prosinci vystrašila média studie na Salkově institutu. Vědci experimentovali na myších s progerií, onemocněním, které způsobuje předčasné stárnutí. Vědci byli schopni geneticky modifikovat myši tak, aby zapnuly čtyři geny spojené se stárnutím vystavením myší antibiotiku. Myši s Progerií žily o 30% déle. Jak se ukázalo, zdravé myši po ošetření staly mladší a zotavily se rychleji. "Náš výzkum ukazuje, že stárnutí nemusí být v jednom směru," vysvětlil vedoucí výzkumník.
Vědci každých několik měsíců ohlašují další objev, který ukazuje, jak velmi specifická sada změn zpomalila některé aspekty stárnutí zvířat. Každá studie se samozřejmě stává informativní, pokud je prezentována jako součást jediného procesu studia stárnutí.
Abychom ocenili úspěchy výzkumníků při studiu této oblasti, je nutné pochopit, co ve vědeckém kontextu znamená „stárnutí“. Stárnutí konkrétně odkazuje na zhoršení nebo zničení životně důležitých tělesných funkcí v průběhu času - „postupné vyčerpání integrity všech orgánových systémů,“uvedl Dan Belxi, odborný asistent medicíny na katedře geriatrie na Lékařské fakultě Duke University. Víme, že nemoci jako Alzheimerova choroba, cukrovka, kardiovaskulární onemocnění a rakovina jsou způsobeny, alespoň zčásti, stárnutím.
Jak stárneme, naše tělo prochází intracelulárními změnami, které ovlivňují nejen srdce a plíce, ale také svaly a nervový systém. "Tyto změny ovlivňují všechny druhy systémů v našem těle." A každý z těchto systémů začíná postupně stárnout o něco horší a postupně to přispívá k rozvoji dysfunkcí, které vedou k nemoci, invaliditě a nakonec k smrti, “uzavírá Belksi.
Nyní chápeme, že biologický věk nemusí vždy odpovídat chronologickému. Představte si dvojčata: jedno hodně pije, je podvyživené, nemá dostatek spánku a nikdy necvičí, zatímco druhé dělá opak. První z dvojice pravděpodobně zestárne dříve a rozvinou se nemoci související se stárnutím.
To, co se stane s našimi orgány, závisí na buňkách, takže největším průlomem v našich znalostech o stárnutí je možná pochopení některých cest, které stárnutí ovlivňují na buněčné úrovni.
Klíč spočívá v procesu, který vědci nazývají signalizace - prostřednictvím kterého buňky navzájem komunikují, aby regulovaly základní funkce, jako je oprava buněk nebo imunitní reakce. Zatímco chyby v buněčné signalizaci mohou způsobit autoimunitní onemocnění, cukrovku a rakovinu, ukazuje se, že úprava signálních drah může také zpomalit stárnutí, alespoň u zvířat.
Vědci identifikovali dvě signální dráhy související s věkem: inzulínový růstový faktor-1 (IGF-1), který je spojen s růstem a metabolizmem, a cíl rapamycinu (TOR), který kromě růstu reguluje pohyb a replikaci buněk. Čím více se ponoříme do vědy omlazení, tím častěji se tyto zkratky vyskytnou.
Předpokládá se, že pokud je možné dostatečně zpomalit biologické hodiny, je možné oddálit nástup stáří a nemocí, které s ním přicházejí. Bojovníci smrti jako Peter Thiel, Larry Ellison a Larry Page financují výzkum omlazení a věří, že se tyto objevy v kombinaci s drogami promění v kombinované řešení a prodlouží život, možná navždy.
Půst, hacking genů a další zásahy
Cynthia Kenyon dnes vede výzkum stárnutí v Calico. V roce 1993 pracovala na Kalifornské univerzitě v San Francisku, kde se poprvé zamyslela nad skutečností, že různá zvířata mají různou délku života. Cynthia zahájila hledání genetického základu délky života tím, že kopala do genetického kódu druhu škrkavky zvaného C. elegans.
A zatímco většinu času vidíme parazity u škrkavek (například červů, kteří žijí u psů), C. elegans podle Kenyona nepřekračuje v této větě velikost čárky a není parazitem. Kenyon si vybral tento vzhled ze dvou důvodů. Za prvé, jejich průměrná délka života je 2–3 týdny, což usnadňuje jejich měření. Zadruhé, dřívější studie zjistila mutovaný kmen C. elegans, který záhadně žil déle než ostatní.
Kenyon a tým vědců ve své laboratoři začali náhodně upravovat geny v C. elegans, aby zjistili, zda by mohly červy žít déle. Postupem času zjistili, že poškození jediného genu zvaného daf-2 zdvojnásobilo životnost C. elegans. A upravené červy nejen žily déle, ale také stárly pomaleji. Dvoutýdenní modifikovaný C. elegans se pohyboval rychleji a byl mnohem hbitější než jeho přirozený protějšek. Kenyon zjistil, že modifikovanému červovi stárnou dva dny, stejně jako normální červ stárne za jeden den.
Objev se neomezoval pouze na červa C. elegans. Když vědci modifikovali podobný gen u much a myší, také žili déle. Nejzajímavější je, že u červů gen daf-2 modifikuje hormonální receptor, který je velmi podobný lidskému receptoru IGF-1. Storoční lidé, kteří žili 100 let nebo déle, mají větší pravděpodobnost mutací, které snižují aktivitu receptorů IGF-1, než ti, kteří zemřou dříve.
Současně podobné studie na kvasinkách ukázaly, že pokud jsou signální dráhy TOR geneticky pozměněny, aby se omezila komunikace, kvasinky budou také žít déle. Studie celkově naznačuje, že pokud najdete způsoby, jak zastavit všechny tyto signály, existuje šance na zpomalení stárnutí.
Genetická modifikace u lidí představuje řadu etických a praktických výzev, takže vědou o omlazení je bezprostřední zaměření na zkrocení signálních drah TOR a IGF-1 beze změny genů.
Jedním ze způsobů, jak potlačit signál cest TOR, vám nebude chutnat, pokud budete chtít jíst. Studie ukázaly, že myši krmené o 65% méně žily o 60% déle. Naštěstí vědci objevili další způsoby, jak zasáhnout, které fungují podobným způsobem. Rapamycin, lék používaný proti odmítnutí při transplantaci ledvin, zvýšil životnost myší o 14%; nízká dávka aspirinu prodloužila životnost červa o 23%.
Teorie omlazení jsou nadšeni chemickými intervencemi, včetně použití vitaminu D, metforminu a akarbózy, které fungují v dráze IGF objevené Kenyonovými experimenty. Vitamin D prodloužil život červů o 31% a metformin a akarbóza vyvinuté k léčbě cukrovky typu II prodloužily život myší o 5%. Samostatná britská studie zjistila, že pacienti s diabetem léčeni metforminem žili déle než pacienti bez diabetu, ačkoli měli zemřít v průměru o 8 let dříve. Pokud lék vyléčil jejich cukrovku, měli zemřít přibližně ve stejném věku jako zdraví lidé a neměli žít déle než oni.
Národní klinická studie s názvem Targeting Aging with Metformin nebo TAME, která testuje účinky metforminu na stárnutí u lidí, získala schválení FDA. "Chceme ukázat, že oddálení stárnutí je také nejlepší způsob, jak oddálit nemoc," vysvětluje Dr. Nir Barzilai, jeden z výzkumníků projektu, Nature.
Existuje další strategie, která nezahrnuje signální dráhy.
Pokud jste někdy přemýšleli, proč se zdá, že děti jsou zahlceny energií, když sotva dojdete na konec dne, alespoň část rozdílu spočívá v mitochondriích. Jejich mitochondrie - elektrárny buněk - jsou produktivnější než vaše. Jak stárneme, mitochondrie přestanou fungovat stejně dobře z dosud neznámých důvodů, což způsobí změny, které se pomalu hromadí na úrovni orgánů.
V posledních několika letech se do popředí dostaly sirtuiny, typy proteinů, které řídí buněčné procesy hostitele, včetně mitochondriálních procesů spojených se stárnutím. I když je role sirtuinů stále kontroverzní, vědci zjistili, že krmení sirtuiny v těle může nejen zpomalit stárnutí, ale také ho zvrátit. Myši krmené aktivátory sirtuinu žily o 16-20% déle. První klinická studie nikotinamid mononukleotidu (NMD) byla zahájena v Japonsku letos.
Všechny výše uvedené - životní styl, lékařské a genetické intervence - umožnily žížalám žít 10krát déle a myši - 15–20%. To neznamená, že některý z těchto zásahů bude u lidí fungovat, ale poskytuje vědcům výchozí bod.
"Před deseti lety by pro nás bylo těžké myslet na něco jiného než na fyzickou aktivitu a stravu." Nyní máme asi 10–15 různých intervencí, které mohou fungovat, “uzavírá Brian Kennedy, profesor Buckova institutu pro studium stárnutí, který se této problematice věnuje více než 20 let.
Zbožné přání
Teoreticky, pokud zjistíme, které z těchto zásahů fungují v lidském těle lépe než jiné, a připojíme některé klonované orgány namísto těch, které jsou zcela opotřebované, umožní nám to vyvinout efektivní soubor opatření, která, pokud nezastaví stárnutí, jej alespoň výrazně zpomalí … Bohužel dnes je tato vyhlídka podporována více sny než skutečnou vědou.
Vzestup a pokles popularity resveratrolu, extraktu, který se nejčastěji vyskytuje v hroznech, je varovným příběhem.
V mnoha studiích na zvířatech bylo zjištěno, že resveratrol prodlužuje životnost kvasinek o 70 procent a ryb o 59 procent. Další studie ukázala, že resveratrol zlepšil zdraví a život myší na kalorické stravě - což vysvětluje francouzský paradox (Francouzi mají stále nízký výskyt kardiovaskulárních onemocnění i přes stravu s vysokým obsahem tuku). No, s ním s dortem, všichni si mysleli, ať pijí víno. Prodej doplňků resveratrolu prudce vzrostl na 30 milionů dolarů ročně.
Dopad na člověka bohužel nebyl potvrzen. Studie zveřejněná na JAMA z roku 2014, která zkoumala životy seniorů ve slavné vinařské oblasti Chianti v Itálii, zjistila, že lidé s vyšší úrovní resveratrolu už nežijí. Dřívější výzkum, zda může resveratrol pomoci při prevenci nebo léčbě rakoviny, přinesl smíšené výsledky. „Nutriční podpora resveratrolu na zvířecích modelech rakoviny vedla k pozitivním, neutrálním i negativním výsledkům v závislosti na způsobu podání resveratrolu, dávce, typu nádoru, druhu a dalších faktorech,“píší autoři zprávy z roku 2014.
Skleničky na víno
Jedním z problémů experimentování se stárnutím je, že lidé žijí příliš dlouho. Myš žije asi dva roky; prodloužení jejího života o 20 procent ji prodlouží asi o pět měsíců. Je docela snadné se učit a replikovat za kontrolovaných podmínek. Je mnohem obtížnější replikovat takové experimenty u lidí.
Vědci by museli čekat na smrt svých pacientů, což se spolu s jejich vlastní úmrtností stává problémem. K řádnému provedení experimentu může trvat generace vědců, aby studovali životní cyklus pacientů.
Výzkumníci proti stárnutí se mohou přizpůsobit práci se staršími lidmi, ale znemožní to testování preventivních technologií. Manipulace s mladými lidmi je zároveň etickým problémem. Testování, řekněme, genové terapie u zdravého mladého člověka může být potenciálně riskantní.
Nejlepším řešením by bylo najít způsob, jak měřit biologické stárnutí, aniž byste museli čekat, až pacient skutečně stárne. Za tímto účelem vědci hledají marker, který by odrážel biologický věk.
Existuje několik slibných kandidátů na tuto roli, jako jsou telomery, odnože na koncích chromozomů, které se s věkem zkracují. Vědci také hledají hodiny epigenetické methylace. Naše DNA nebo geny se do značné míry nezmění, ale exprese částí genů se časem mění v závislosti na faktorech prostředí. Epigenetika tyto změny studuje. Pokud by byla genetika zaznamenána na notový záznam, DNA by byly noty a epigenetika by byla sada instrukcí - časový podpis, tempo -, které by nám říkaly, jak tyto noty hrát. Epigenetické změny se provádějí methylací nebo přidáním methylových skupin k jaderné DNA, ale jak stárneme, methylace DNA se zpomaluje. Epigenetické methylační hodiny vám pomohou korelovatco víme o methylaci a epigenetice, a korelovat to s biologickým věkem.
Mezi další potenciálně slibné časovače patří profily zánětlivých cytokinů, které charakterizují vlastnosti cytokinů, proteiny zapojené do buněčného signalizačního systému, které jsou spojeny s metabolickými markery a markery stárnutí. Jsou jako otisky prstů, které po sobě zanechávají buněčné procesy, jako je stárnutí.
Dokud nebude nalezena vhodná metrika, nebudeme vědět, která opatření proti stárnutí budou u lidí fungovat, pokud vůbec.
Je smrt obecně přirozená?
Naše znalosti stárnutí jsou poněkud podobné našim znalostem spánku. Toto je základní znamení života, ale nevíme, jak to funguje. Vidíme, jak lidé stárnou a začínají chápat, jak rozlišovat markery stárnutí, ale nechápeme úplně, proč stárneme. Je lidské stárnutí chybou nebo funkcí?
Vědci z univerzity Albert Einstein letos zveřejnili studii založenou na existujících datech o životním kurzu. Jeho závěr je, že přirozený životní cyklus trvá asi 115 let. Ačkoli se většina z nás dožije 70 let, počet těch, kteří se dožijí 100, je neuvěřitelně malý. "Chtěli jsme zjistit, jak velký pokrok jsme udělali nebo neudělali, pokud jde o lidskou dlouhověkost," napsal Brandon Millholland, hlavní autor studie.
Důvodem podle vědců není to, že smrt je konečným cílem, ale spíše to, že stárnutí je vedlejším produktem genetických kódů, které utvářejí náš život - vývoj, narození, růst, reprodukci. Kódy, které nám dávají život, mají nedokonalosti, které vedou ke smrti. A i když se vědci mohou pokusit prodloužit život za přirozené hranice, nakonec je nakonec omezíme - jako bychom se pokoušeli postavit mrakodrap na základech venkovského domu. Ne že by nikdo nemohl žít déle než 115 - Millholland říká, že v průměru jeden z deseti tisíc životů na 125 - to je jen statisticky neuvěřitelné.
Může se zdát, že to neodpovídá historii lidstva. Průměrná délka života v USA se zvýšila ze 47 na počátku 20. století na 78,7 let dnes, což naznačuje, že životní cyklus člověka se snadno mění. Ale není. Nárůst průměrné délky života, který je průměrem všech životních cyklů, je do značné míry způsoben poklesem kojenecké úmrtnosti, protože veřejné zdraví, hygiena a medicína prudce snížily počet dětí, které nedosáhly svých pátých narozenin. Lidé, kteří se dožili věku plnoletosti, se mohli dožít 40, 50 nebo dokonce 60 let a někdy i déle. Thomas Jefferson zemřel ve 83 letech, Ben Franklin ve věku 84 let a John Adams se dožil 90 let. Jeanne Louise Calment z Francie, která zemřela ve 122,a který drží rekord v nejdelší potvrzené délce života, se narodil v roce 1875. "Její rekord pravděpodobně nebude překonán velmi dlouho," říká Millholland.
Mezitím zdvojnásobení střední délky života nestačí pro rostoucí lobby proti stárnutí. Přitahuje je věčný život - delší než 4000 let starý černý korál nebo 2000 let stará houba nebo Cream Pie, 38letá kočka. V tuto chvíli neexistuje žádná studie o vytvoření věčného organismu, takové nebyly nalezeny ani ve volné přírodě. Jediným stále živým živým tvorem, který je člověku znám, je rakovinová buňka, ale zabije svého hostitele.
Většina stárnoucích vědců nejde o své podnikání, protože usilují o věčný život. Kennedy nejprve začal pozorovat kvasinky z čistě vědecké zvědavosti a pokračoval ve svém výzkumu poté, co si uvědomil, že stárnutí je hlavním rizikovým faktorem mnoha chronických onemocnění. Belskyho práce se zaměřuje na nerovnosti v oblasti zdraví - zejména na to, proč lidé s nízkými příjmy pravděpodobněji trpí chronickými nemocemi. Jeden z důvodů: jejich takzvané „biologické stárnutí“je rychlejší než ostatní.
Žádný z gerontologů, se kterými jsem mluvil, nemluvil o věčném životě - mají blíže ke zpomalení stárnutí a zlepšení zdraví. Ani de Grayovi se nelíbí fráze „věčný život“- říká mu „náboženský“.
Existuje jeden slavný citát, který se obvykle připisuje Ralphovi Waldo Emersonovi: „Proč věčnost někomu, kdo neví, jak užitečně strávit půl hodiny?“Pro většinu z nás není cílem délka života, ale kvalita. A pokud všechno toto zvýšené zaměření na věčný život vede k financování zdravého výzkumu, náš život může být nakonec delší a zdravější.
Kendra Pierre-Louis
Překlad provedl projekt NewWhat