Ang siyensiya sa pagkatigulang: Mabuhi ba kita sa walay kataposan, ug angay ba?

Ang pagkatigulang sa matag-adlaw nga tawo maoy resulta lamang sa paglabay sa panahon. Ang pagkatigulang makadaot sa pisikal, nga makita sa ubanon nga mga buhok, mga kunot, ug mga hiccup sa memorya. Sa kadugayan, ang panagtapok sa kasagarang pagsul-ob ug pagkagisi naghatag ug dalan sa mas seryoso nga sakit ug patolohiya, sama sa kanser, o Alzheimer, o sakit sa kasingkasing. Dayon, usa ka adlaw kitang tanan mobuga ug kataposang gininhawa ug mounlod ngadto sa kataposang wala mahibaloi: kamatayon. Kini nga paghulagway sa pagkatigulang, ingon nga dili klaro ug dili matino kung unsa kini, usa ka butang nga sukaranan nga nahibal-an sa matag usa ug tanan kanato.

Bisan pa, adunay usa ka pagbag-o sa ideolohiya nga nahitabo nga mahimong magbag-o sa paagi nga atong masabtan ug masinati ang edad. Ang nag-uswag nga panukiduki bahin sa biyolohikal nga mga proseso sa pagkatigulang, ug pagpalambo sa biomedical nga mga teknolohiya nga nagpunting sa sakit nga may kalabotan sa edad, nagpasabut nga lahi nga pamaagi sa pagtigulang. Ang pagkatigulang, sa tinuud, wala na gikonsiderar nga proseso nga nagsalig sa oras, apan usa ka panagtigum sa mga discrete nga mekanismo. Ang pagkatigulang, sa baylo, mahimong mas kuwalipikado isip usa ka sakit mismo.

Isulod si Aubrey de Grey, usa ka Cambridge PhD nga adunay background sa computer science, ug self-taught biomedical gerontologist. Siya adunay taas nga bungot nga nag-agay sa iyang daw tangbo nga dughan ug lawas. Dali siyang mosulti, mga pulong nga nagdali sa iyang baba sa usa ka madanihon nga British accent. Ang paspas nga sinultihan mahimo’g usa ka kinaiya nga quirk, o mahimo’g nagbag-o gikan sa pagbati sa pagkadinalian nga iyang gibati bahin sa gubat nga iyang gisulong batok sa pagkatigulang. Si De Gray mao ang co-founder ug Chief Science Officer sa SENS Research Foundation, usa ka charity nga gipahinungod sa pagpauswag sa panukiduki ug pagtambal alang sa sakit nga may kalabotan sa edad.

Si De Gray usa ka halandumon nga kinaiya, mao nga naggugol siya og daghang oras sa paghatag mga pakigpulong ug pag-rally sa mga tawo alang sa anti-aging nga kalihukan. Sa usa ka episode sa TED Radio Hour ni NPR, siya nagtagna nga "Sa panguna, ang mga tipo sa mga butang nga mahimo nimong mamatay sa edad nga 100 o 200 mahimong parehas sa mga tipo sa mga butang nga mahimo nimong mamatay sa edad nga 20 o 30."

Usa ka caveat: daghang mga siyentista ang dali nga ipunting nga ang ingon nga mga panagna mga pangagpas ug adunay panginahanglan alang sa tino nga ebidensya sa dili pa maghimo sa ingon nga dagkong mga pag-angkon. Sa tinuud, kaniadtong 2005, gipahibalo sa MIT Technology Review ang Hagit sa SENS, nga nagtanyag ug $20,000 sa bisan kinsang molecular biologist nga igo nga makapakita nga ang mga pangangkon sa SENS bahin sa pagbag-o sa pagkatigulang maoy “dili takos sa nakat-onan nga debate”. Hangtud karon, walay usa nga nakaangkon sa bug-os nga premyo gawas sa usa ka ilado nga pagpasakop nga ang mga maghuhukom mibati nga ang mga maghuhukom igo nga makakwarta og $10,000. Kini nagbilin sa uban kanato nga mga mortal, bisan pa niana, sa pakigbugno sa mga ebidensiya nga dili matino sa labing maayo, apan nagsaad nga igo nga takus. konsiderasyon sa mga implikasyon niini.

Pagkahuman sa pag-ayag sa mga bungdo sa panukiduki ug labi ka malaumon nga mga ulohan, nakahukom ako nga magpunting lamang sa pipila ka hinungdanon nga bahin sa panukiduki nga adunay mahikap nga teknolohiya ug mga terapiya nga may kalabotan sa pagkatigulang ug sakit nga may kalabotan sa edad.

Ang mga gene ba naghupot sa yawe?

Ang blueprint sa kinabuhi makita sa atong DNA. Ang atong DNA puno sa mga code nga gitawag nato og 'genes'; Ang mga gene mao ang magdeterminar kon unsa ang kolor sa imong mga mata, unsa ka paspas ang imong metabolismo, ug kon ikaw makaugmad ug usa ka sakit. Sa dekada 1990, si Cynthia Kenyon, usa ka tigdukiduki sa biochemistry sa Unibersidad sa San Francisco ug bag-o lang ginganlan ang usa sa mga nag-unang 15 ka babaye sa siyensiya sa 2015 pinaagi sa Business Insider, nagpaila sa usa ka ideya nga makapausab sa paradigm - nga ang mga gene mahimo usab nga mag-encode kung unsa kadugay ang atong kinabuhi, ug ang pag-on o pag-off sa pipila nga mga gene makapalugway sa usa ka himsog nga gitas-on sa kinabuhi. Ang iyang inisyal nga panukiduki naka-focus sa C. Elegans, gagmay nga mga ulod nga gigamit ingon nga modelo nga mga organismo alang sa panukiduki tungod kay sila adunay parehas nga mga siklo sa pag-uswag sa genome sa mga tawo. Nakaplagan ni Kenyon nga ang pagpalong sa usa ka espesipikong gene - Daf2 - miresulta sa iyang mga ulod nga mabuhi nga doble ang gitas-on kay sa regular nga mga ulod.

Labi pa nga makapahinam, ang mga ulod dili lang mabuhi og dugay, apan mas himsog usab sila sa dugay nga panahon. Hunahunaa nga nabuhi ka hangtod sa 80 ug 10 ka tuig sa kana nga kinabuhi nga gigugol sa pakigbisog sa kahuyang ug sakit. Ang usa mahimong magduha-duha bahin sa pagkinabuhi hangtod sa 90 kung kini nagpasabut sa paggugol sa 20 ka tuig sa kinabuhi nga gihampak sa mga sakit nga may kalabotan sa edad ug ubos nga kalidad sa kinabuhi. Apan ang mga ulod ni Kenyon nabuhi hangtod sa katumbas sa tawo nga 160 ka tuig ug 5 ka tuig ra sa kinabuhi ang gigugol sa 'pagkatigulang'. Sa usa ka artikulo sa ang Guardian, Giyagyag ni Kenyon ang sekreto lang nga gilaoman sa uban kanamo; “Naghunahuna ka lang, 'Wow. Tingali ako ang dugay nang nabuhi nga ulod.'" Sukad niadto, si Kenyon nagpayunir sa panukiduki sa pag-ila sa mga gene nga nagkontrolar sa proseso sa pagkatigulang.

Ang ideya mao nga kung makit-an naton ang usa ka master gene nga nagkontrol sa proseso sa pagkatigulang, nan mahimo naton nga maghimo mga tambal nga makabalda sa agianan sa gene, o mogamit mga teknik sa genetic engineering aron mabag-o kini. Sa 2012, usa ka artikulo sa Science gipatik bahin sa usa ka bag-ong teknik sa genetic engineering nga gitawag CRISPR-Cas9 (mas dali nga gitawag nga CRISPR). Ang CRISPR mi-sweep sa mga research lab sa tibuok kalibutan sa misunod nga mga tuig ug gipahibalo sa Kinaiyahan ingon ang pinakadako nga pag-uswag sa teknolohiya sa biomedical nga panukiduki sa sobra sa usa ka dekada.

Ang CRISPR usa ka yano, barato ug epektibo nga pamaagi sa pag-edit sa DNA nga naggamit sa usa ka bahin sa RNA - ang biochemical nga katumbas sa usa ka carrier nga salampati - nga naggiya sa pag-edit sa mga enzyme ngadto sa target nga DNA strip. Didto, ang enzyme dali nga makatangtang sa mga gene ug makasulod ug bag-o. Daw hinanduraw, nga makahimo sa 'pag-edit' sa human genetic sequences. Gihanduraw nako ang mga siyentipiko nga nagmugna og mga collage sa DNA sa lab, nagputol ug nagpapilit sa mga gene sama sa mga bata sa usa ka lamesa sa craft, nga gilabay ang dili gusto nga mga gene sa hingpit. Usa ka damgo sa bioethicist ang paghimo og mga protocol nga nag-regulate kung giunsa ang paggamit sa ingon nga teknolohiya, ug kung kinsa.

Pananglitan, adunay kaguliyang sa sayo pa niining tuiga sa dihang ang usa ka Chinese research lab nagpatik nga kini misulay sa genetically modify human embryo (tan-awa ang orihinal nga artikulo sa Protina ug Cell, ug ang sunod nga kerfuffle sa Kinaiyahan). Gisusi sa mga siyentista ang potensyal sa CRISPR nga matarget ang gene nga responsable sa β-thalassemia, usa ka hereditary blood disorder. Ang ilang mga resulta nagpakita nga ang CRISPR nakahimo sa pagtangtang sa β-thalassemia gene, apan kini usab nakaapekto sa ubang mga bahin sa DNA sequence nga miresulta sa wala tuyoa nga mutasyon. Ang mga embryo wala mabuhi, nga labaw nga nagpasiugda sa panginahanglan alang sa mas kasaligan nga teknolohiya.

May kalabotan kini sa pagkatigulang, gihunahuna nga ang CRISPR mahimong magamit sa pag-target sa mga gene nga may kalabotan sa edad ug i-on o i-off ang mga agianan nga makatabang sa pagpahinay sa proseso sa pagkatigulang. Ang kini nga pamaagi mahimo’g maihatag, labing maayo, pinaagi sa pagbakuna, apan ang teknolohiya wala’y duol sa pagkab-ot niini nga katuyoan ug wala’y usa nga makasulti nga desidido kung mahimo ba kini. Mopatim-aw nga ang sukaranan nga pag-re-engineering sa genome sa tawo ug pag-usab sa paagi sa atong pagkinabuhi ug (posible) mamatay nagpabilin nga bahin sa fiction sa siyensya - sa pagkakaron.

Bionic nga mga Binuhat

Kung ang pagtaas sa pagkatigulang dili masumpo sa lebel sa genetiko, nan mahimo naton tan-awon ang mga mekanismo sa unahan sa agianan aron mabalda ang proseso sa pagkatigulang ug mapalugwayan ang himsog nga kinabuhi. Niining higayona sa kasaysayan, ang mga prosthetic limbs ug organ transplants kay kasagaran - talagsaon nga mga buhat sa engineering diin atong gipauswag, ug usahay hingpit nga gipulihan, ang atong biolohikal nga mga sistema ug mga organo aron sa pagluwas sa mga kinabuhi. Kami nagpadayon sa pagduso sa mga utlanan sa tawo interface; teknolohiya, digital reality, ug langyaw nga butang mas nakagamot sa atong sosyal ug pisikal nga mga lawas kaysa kaniadto. Samtang ang mga sulud sa organismo sa tawo nahimong hanap, nagsugod ako sa paghunahuna, sa unsang punto nga dili na nato isipon ang atong kaugalingon nga estrikto nga 'tawo'?

Usa ka batan-ong babaye, si Hannah Warren, natawo niadtong 2011 nga walay windpipe. Dili siya makasulti, makakaon, o makatulon sa iyang kaugalingon, ug ang iyang mga palaaboton dili maayo tan-awon. Sa 2013, bisan pa, siya miagi sa usa ka ground-breaking nga pamaagi nga nagbutang ug trachea nga mitubo gikan sa iyang kaugalingong stem cell. Si Hannah nahigmata gikan sa pamaagi ug nakaginhawa, nga walay makina, sa unang higayon sa iyang kinabuhi. Kini nga pamaagi nakakuha ug daghang atensyon sa media; siya usa ka batan-on, matam-is tan-awon nga babaye ug kini ang unang higayon nga ang pamaagi gihimo sa US

Apan, usa ka siruhano nga ginganlag Paolo Macchiarini nagpayunir niini nga pagtambal lima ka tuig kanhi sa Espanya. Ang teknik nanginahanglan paghimo og scaffold nga nagsundog sa trachea gikan sa artipisyal nga nanofibers. Ang scaffolding dayon 'binhian' gamit ang kaugalingong stem cell sa pasyente nga gikuha gikan sa ilang bone marrow. Ang mga stem cell maampingong gikulata ug gitugotan nga motubo sa palibot sa scaffolding, nga mahimong hingpit nga magamit nga bahin sa lawas. Ang pag-apelar sa ingon nga pamaagi mao nga kini makapakunhod pag-ayo sa posibilidad sa pagsalikway sa lawas sa gibalhin nga organ. Human sa tanan, kini gitukod gikan sa ilang kaugalingong mga selula!

Dugang pa, kini makapawala sa pressure gikan sa organ donation system nga panagsa ra adunay igong suplay sa gikinahanglan kaayo nga mga organo. Si Hannah Warren, sa walay palad, namatay sa ulahi sa samang tuig, apan ang kabilin sa maong pamaagi nagpadayon samtang ang mga siyentista nakigbugno sa mga posibilidad ug mga limitasyon sa maong regenerative nga tambal - nagtukod og mga organo gikan sa mga stem cell.

Matod ni Macchiarini sa Lancetsa 2012, "Ang kinatas-ang potensyal niining stem-cell based therapy mao ang paglikay sa donasyon sa tawo ug tibuok kinabuhi nga immunosuppression ug aron mapulihan ang komplikadong mga tisyu ug, sa madugay o sa madali, sa tibuok nga mga organo."

Ang kontrobersiya sa wala madugay misunod niining daw malipayong panahon. Gipahayag sa mga kritiko ang ilang mga opinyon sa sayong bahin sa 2014 sa usa ka Editorial sa Journal sa Thoracic ug Cardiovascular Surgery, nagduhaduha sa katuohan sa mga pamaagi ni Macchiarini ug nagpakita sa kabalaka sa taas nga mortalidad sa susamang mga pamaagi. Sa ulahi nianang tuiga, ang Karolinska Institute sa Stockholm, usa ka inila nga unibersidad sa medisina diin si Macchiarini usa ka visiting professor, naglunsad og mga imbestigasyon sa iyang trabaho. Samtang si Macchiarini gilimpyohan sa sayop nga binuhatan sayo ning tuiga, kini nagpakita sa pagduha-duha sa siyentipikong komunidad sa mga sayop nga lakang sa ingon nga kritikal ug bag-ong trabaho. Bisan pa, adunay usa ka clinical trial Sa pagkakaron nagpadayon sa US nga nagsulay sa kaluwasan ug kaepektibo sa stem-cell engineered tracheal transplantation ug ang pagtuon gibanabana nga mahuman sa katapusan niining tuiga.

Ang bag-ong pamaagi ni Macchiarini dili lamang ang lakang sa unahan sa paghimo sa mga pinasahi nga organo - ang pag-abut sa 3D printer adunay katilingban nga andam sa pag-imprinta sa tanan gikan sa mga lapis hangtod sa mga bukog. Usa ka grupo sa mga tigdukiduki gikan sa Princeton nakahimo sa pag-imprinta sa usa ka prototype sa usa ka functional bionic nga dalunggan sa 2013, nga daw sama sa mga katuigan ang milabay tungod sa unsa ka paspas ang teknolohiya nga nag-uswag (tan-awa ang ilang artikulo sa Nano Sulat). Ang 3D nga pag-imprenta nahimo nang komersyal karon, ug mahimo nga adunay usa ka lumba alang sa mga biotech nga kompanya aron makita kung kinsa ang makabaligya sa unang 3D nga giimprinta nga organ.

Ang kompanya nga nakabase sa San Diego Organovo napublikar niadtong 2012 ug naggamit sa 3D nga teknolohiya sa pag-imprenta aron sa pag-uswag sa biomedical nga panukiduki, pananglitan, pinaagi sa dinaghan nga pagprodyus og gagmay nga mga atay aron gamiton sa drug testing. Ang mga bentaha sa pag-imprenta sa 3D mao nga wala kini magkinahanglan sa inisyal nga scaffolding ug naghatag kini labi ka dali nga pagka-flexible - ang usa mahimo’g maghiusa sa elektronik nga imprastraktura sa biolohikal nga tisyu ug magsulud sa mga bag-ong gamit sa mga organo. Wala pa'y mga timailhan sa pag-imprenta sa hingpit nga mga organo alang sa pag-transplant sa tawo, apan ang pagduso didto ingon nga gipakita sa pakigtambayayong sa Organovo sa Methuselah Foundation – laing brainchild ni Aubrey de Grey.

Ang Methuselah Foundation usa ka non-profit nga organisasyon nga nagpundo sa regenerative medicine research and development, nga gikataho nga nagdonar og kapin sa $4 milyon sa lain-laing mga kauban. Samtang kini dili kaayo sa mga termino sa siyentipikong R&D – sumala sa Forbes, ang dagkong kompanya sa pharmaceutical makagasto bisan asa gikan sa $15 milyones ngadto sa $13 bilyones matag tambal, ug ang biotechnology R&D ikatandi – dako gihapon kinig kuwarta.

Pagkinabuhi nga mas taas ug ang trahedya ni Tithonus

Sa mitolohiya sa Gresya, si Tithonus ang hinigugma ni Eos, Titan sa kaadlawon. Si Tithonus anak sa usa ka hari ug usa ka nymph sa tubig, apan siya mortal. Si Eos, nga desperado nga luwason ang iyang hinigugma gikan sa kamatayon, mihangyo sa diyos nga si Zeus nga hatagan si Tithonus og imortalidad. Gihatag ni Zeus ang pagka-imortal kang Tithonus, apan sa usa ka mapintas nga pagtuis, nahibal-an ni Eos nga nakalimot usab siya sa pagpangayo alang sa walay katapusan nga pagkabatan-on. Si Tithonus buhi sa walay kataposan, apan siya nagpadayon sa pagkatigulang ug nawad-an sa iyang mga katakos.

"Imortal nga edad sa tupad sa imortal nga kabatan-onan / Ug ang tanan nga ako, sa abo" nag-ingon Alfred Tennyson sa usa ka balak nga gisulat gikan sa panglantaw sa walay katapusan nga silot nga tawo. Kon kita makahimo sa pagdani sa atong mga lawas nga molungtad og doble sa kadugay, walay garantiya nga ang atong mga hunahuna mosunod sa ingon. Daghang mga tawo ang nabiktima sa Alzheimer o uban pang mga matang sa dementia sa wala pa magsugod ang ilang pisikal nga kahimsog. Kaniadto kaylap nga giangkon nga ang mga neuron dili mabag-o, busa ang pag-obra sa panghunahuna dili na mabag-o sa paglabay sa panahon.

Bisan pa, ang panukiduki karon lig-on nga nag-establisar nga ang mga neuron sa tinuud mahimo’g mabag-o ug magpakita sa 'plasticity', nga mao ang abilidad sa paghimo og bag-ong mga agianan ug paghimo og bag-ong mga koneksyon sa utok. Sa panguna, mahimo nimong tudloan ang usa ka tigulang nga iro nga bag-ong mga limbong. Apan dili kini igo aron mapugngan ang pagkawala sa memorya sa tibuok kinabuhi nga 160 ka tuig (ang akong pag-adto sa umaabot nga kinabuhi mahimong kataw-anan ni de Grey, kinsa nag-angkon nga ang mga tawo mahimong moabot sa edad nga 600 ka tuig). Dili gayod maayo nga magkinabuhi ug taas nga kinabuhi nga walay bisan unsang katakos sa pangisip nga makatagamtam niini, apan ang talagsaong bag-ong mga kaugmaran nagpakita nga basin aduna pay paglaom nga maluwas ang atong mga hunahuna ug mga espiritu gikan sa pagkalaya.

Sa Oktubre 2014, usa ka grupo sa mga tigdukiduki sa Stanford University nagsugod sa usa ka kaayo nga publiko clinical trial nga nagsugyot sa pagbutang sa mga pasyente sa Alzheimer og dugo gikan sa mga batan-ong donor. Ang pasiuna sa pagtuon adunay usa ka dili maayo nga kalidad, diin daghan kanato ang magduhaduha, apan kini gibase sa promisa nga panukiduki nga nahimo na sa mga ilaga.

Niadtong Hunyo 2014, usa ka artikulo ang gipatik sa Kinaiyahan nga magasin sa usa ka grupo sa mga siyentipiko gikan sa Stanford nga nagdetalye kon sa unsang paagi ang pag-abono sa batan-ong dugo ngadto sa mas tigulang nga mga ilaga aktuwal nga nagbali sa mga epekto sa pagkatigulang sa utok gikan sa molekula ngadto sa lebel sa panghunahuna. Gipakita sa panukiduki nga ang tigulang nga mga ilaga, sa pagdawat sa batan-ong dugo, motubo pagbalik sa mga neuron, magpakita sa dugang nga koneksyon sa utok, ug adunay mas maayo nga memorya ug pag-obra sa panghunahuna. Sa interbyu sa Tigbantay, Tony Wyss-Coray - usa sa mga nanguna nga siyentipiko nga nagtrabaho sa kini nga panukiduki, ug usa ka propesor sa neurology sa Stanford - miingon, "Kini nagbukas sa usa ka bag-ong natad. Kini nagsulti kanato nga ang edad sa usa ka organismo, o usa ka organo sama sa utok, wala gisulat sa bato. Kini mahumok. Mahimo nimong ibalhin kini sa usa ka direksyon o sa lain. ”

Wala mahibal-an kung unsa nga mga hinungdan sa dugo ang hinungdan sa ingon ka grabe nga mga epekto, apan ang mga sangputanan sa mga ilaga igo nga gisaad aron tugutan ang usa ka pagsulay sa klinika nga maaprobahan sa mga tawo. Kung maayo ang pagpadayon sa panukiduki, mahimo naton mahibal-an ang mga singular nga hinungdan nga makapabag-o sa tisyu sa utok sa tawo ug maghimo usa ka tambal nga mahimo’g makabalik sa Alzheimer ug magpadayon sa pagsulbad sa mga crosswords hangtod sa katapusan sa panahon.