老化の科学: 私たちは永遠に生きることができますか、そしてそうすべきでしょうか?

日常の人間にとって老化は単なる時間の経過の結果です。老化は物理的なダメージを与え、白髪、しわ、記憶障害として現れます。最終的には、典型的な磨耗の蓄積により、がん、アルツハイマー病、心臓病などのより深刻な病気や病状が発生します。そしてある日、私たちは皆、最後の息を吐き、究極の未知の世界、つまり死へと飛び込みます。この老化の説明は、漠然としていて決定的ではないかもしれませんが、私たち全員が根本的に知っているものです。

しかし、私たちが年齢を理解し、経験する方法に革命をもたらす可能性のあるイデオロギーの変化が起こっています。老化の生物学的プロセスに関する新たな研究と、加齢に関連した疾患を対象とした生物医学技術の開発は、老化に対する独特のアプローチを示しています。実際、老化はもはや時間に依存するプロセスではなく、むしろ個別のメカニズムの蓄積であると考えられています。むしろ、老化は病気そのものと呼ぶ方が適切かもしれません。

オーブリー・デ・グレイ氏は、コンピューター サイエンスの背景を持つケンブリッジ博士号を取得し、独学の生物医学老年学者です。彼は葦のような胸と胴体に伸びる長いひげを生やしています。彼は早口で、魅力的なイギリス訛りで言葉が口から飛び出します。この早口のスピーチは、単に性格の癖である可能性もあれば、老化との戦いに対する彼が感じている危機感から生じたものである可能性もあります。デ・グレイ氏は、の共同創設者兼最高科学責任者です。 SENS研究財団、加齢に伴う病気の研究と治療の進歩に専念する慈善団体です。

デ・グレイは記憶に残る人物であるため、講演を行ったり、反老化運動のために人々を結集することに多くの時間を費やしています。のエピソードについて NPRによるTEDラジオアワー「基本的に、100歳や200歳で死ぬ可能性のあるものの種類は、20歳や30歳で死ぬ可能性のあるものの種類とまったく同じだろう」と彼は予測しています。

注意: 多くの科学者は、そのような予測は推測にすぎず、そのような壮大な主張をする前に決定的な証拠が必要であるとすぐに指摘するでしょう。実際、2005 年に MIT Technology Review は次のように発表しました。 SENSチャレンジ、老化の逆転に関するSENSの主張が「学んだ議論に値しない」ことを十分に証明できる分子生物学者に20,000万ドルを提供する。これまで、審査員が10,000ドルを獲得するのに十分な雄弁であると判断したXNUMXつの注目に値する提出物を除いて、誰も完全な賞を獲得したことはありません。しかし、これにより、残りの定命の者は、せいぜい決定的ではないが、価値があるには十分に有望な証拠と取り組むことになります。その影響についての考察。

山積みの研究と過度に楽観的な見出しを精査した結果、私は老化と加齢に関連した病気に関連する具体的な技術と治療法を備えたいくつかの重要な研究分野にのみ焦点を当てることにしました。

遺伝子が鍵を握るのか？

生命の青写真は私たちの DNA の中にあります。私たちの DNA は「遺伝子」と呼ばれるコードでいっぱいです。遺伝子は、あなたの目の色、代謝の速さ、特定の病気を発症するかどうかを決定します。 1990年代、サンフランシスコ大学の生化学研究者であったシンシア・ケニオンは、最近、15年に科学分野の女性トップ2015の一人に選ばれた。 ビジネスインサイダーは、遺伝子が私たちの寿命をコード化する可能性があり、特定の遺伝子をオンまたはオフに切り替えることで健康寿命を延ばすことができるというパラダイムを変えるアイデアを導入しました。彼女の最初の研究は次のことに焦点を当てていました C.エレガンス、 人間と非常によく似たゲノム発達サイクルを持つため、研究のモデル生物として使用される小さな虫。ケニオンは、特定の遺伝子 Daf2 をオフにすると、彼女の線虫が通常の線虫の XNUMX 倍長く生きることを発見しました。

さらに興味深いのは、この線虫は単に長生きしただけでなく、健康状態も長くなったということです。あなたが80歳まで生き、そのうち10年間は​​虚弱性や病気と闘いながら過ごすことを想像してみてください。加齢に伴う病気や生活の質の低下に悩まされながら人生を90年間過ごすことになるのであれば、20歳まで生きることに躊躇する人もいるかもしれない。しかし、ケニオンの寄生虫は人間の寿命に相当する160歳まで生き、その寿命のうち「老年期」に費やされたのはわずか5年でした。の記事で 保護者, ケニヨンは、私たちの一部が密かに期待していることを暴露しました。 「ただ『すごい』と思うだけだ。もしかしたら、私もその長生きの虫になれるかもしれない』」 それ以来、ケニオンは老化プロセスを制御する遺伝子を特定する研究の先駆者となっている。

そのアイデアは、老化プロセスを制御するマスター遺伝子を見つけることができれば、その遺伝子の経路を遮断する薬を開発したり、遺伝子工学技術を使用して遺伝子経路を完全に変更したりできるということです。 2012年の記事では、 科学 CRISPR-Cas9 (より簡単には CRISPR と呼ばれます) と呼ばれる新しい遺伝子工学技術について発表されました。 CRISPR はその後数年で世界中の研究機関を席巻し、 自然 これは、生物医学研究におけるここ 10 年以上で最大の技術進歩として挙げられます。

CRISPR は、RNA のセグメント (伝書鳩の生化学的同等物) を使用する、シンプルで安価で効果的な DNA 編集方法で、編集酵素を標的 DNA ストリップに導きます。そこでは、酵素が遺伝子を素早く切り取って、新しい遺伝子を挿入することができます。人間の遺伝子配列を「編集」できるというのは空想的に思えます。科学者たちが研究室で DNA のコラージュを作成し、工作台で子供のように遺伝子を切り貼りし、不要な遺伝子を完全に廃棄しているところを想像します。そのようなテクノロジーが誰にどのように使用されるかを規制するプロトコルを作成することは、生命倫理学者にとって悪夢でしょう。

たとえば、今年初めに中国の研究所が人間の胚の遺伝子組み換えを試みたと発表し、大騒ぎになった（元の記事は次のサイトで確認してください） タンパク質と細胞、そしてその後の大騒ぎ 自然）。科学者らは、遺伝性血液疾患であるβサラセミアの原因遺伝子を標的とするCRISPRの可能性を研究していた。彼らの結果は、CRISPRがβ-サラセミア遺伝子の切断には成功したが、DNA配列の他の部分にも影響を及ぼし、意図しない突然変異を引き起こしたことを示した。胚は生き残らなかったため、より信頼性の高い技術の必要性が一層強調されています。

CRISPR は老化に関連しているため、加齢に関連する遺伝子を標的にし、老化プロセスを遅らせる経路のオンとオフを切り替えるために使用できると想像されています。この方法は理想的にはワクチン接種によって実現される可能性があるが、この技術はこの目標の達成には程遠く、実現するかどうかについては誰も断言できない。ヒトゲノムを根本的に再設計し、私たちの生き方と（潜在的に）死に方を変えることは、今のところSFの一部として残っているようだ。

バイオニックな存在

老化の波を遺伝子レベルで止めることができない場合、老化プロセスを阻止し、健康寿命を延ばすためのメカニズムをさらに先の段階に期待することができます。歴史のこの瞬間、義肢や臓器移植は一般的になっています。これは、命を救うために私たちの生体システムと臓器を強化し、時には完全に置き換えた工学の素晴らしい偉業です。私たちはヒューマン インターフェイスの限界を押し広げ続けます。テクノロジー、デジタル リアリティ、異物は、これまで以上に私たちの社会的および肉体に深く浸透しています。人間という組織の輪郭があいまいになるにつれ、私たちは一体どの時点で自分たちを厳密に「人間」だと見なすことができなくなるのだろうか、と考え始めます。

2011 年に気管を持たない少女ハンナ ウォーレンが生まれました。彼女は自分で話すことも食べることも飲み込むこともできず、将来の見通しも良くありませんでした。しかし、2013年に彼女は 画期的な手順 彼女自身の幹細胞から成長させた気管を移植したのです。ハンナは手術から目覚め、生まれて初めて機械を使わずに呼吸することができました。この手順は多くのメディアの注目を集めました。彼女は若くて優しそうな女の子で、米国でこの手術が行われたのはこれが初めてでした。

しかし、パオロ・マッキアリーニという外科医は、その 5 年前にスペインでこの先駆的な治療法をすでに行っていました。この技術では、人工ナノファイバーから気管を模倣した足​​場を構築する必要がある。次に、骨髄から採取した患者自身の幹細胞を足場に「播種」します。幹細胞は慎重に培養され、足場の周りで成長し、完全に機能する体の一部を形成します。このようなアプローチの魅力は、移植された臓器を体が拒絶する可能性が大幅に減少することです。結局のところ、それは自分自身の細胞から作られています。

さらに、切実に必要な臓器が十分に供給されることはほとんどない臓器提供システムからの圧力も軽減されます。ハンナ・ウォーレンは残念ながら後に亡くなりました 同年しかし、幹細胞から臓器を構築するという再生医療の可能性と限界をめぐって科学者たちが争う中、その手順の遺産は生き続けている。

マッキアリーニによれば、 ランセット2012年には、「この幹細胞ベースの治療の究極の可能性は、人間への提供と生涯にわたる免疫抑制を回避し、複雑な組織、そして遅かれ早かれ臓器全体を置き換えることができることです。」

この一見歓喜に満ちた時期のすぐ後に論争が起こりました。批評家たちは 2014 年の初めに、ある記事で意見を表明した。 社説 セクションに 胸部および心臓血管外科ジャーナル、マッキアリーニの方法の妥当性に疑問を呈し、同様の処置による高い死亡率に対する懸念を示した。その年の後半、マッキアリーニが客員教授を務める名門医科大学、ストックホルムのカロリンスカ研究所では、 調査を開始 彼の作品に。マッキアリーニがいた頃、 不正行為が解消された 今年初め、このような重要な新しい研究における誤りに対して科学界が躊躇していることを示している。それにもかかわらず、 臨床試験 現在、米国で幹細胞改変気管移植の安全性と有効性を試験中であるが、この研究は今年末までに完了する予定である。

マッキアリーニの斬新な手順だけがオーダーメイドのオルガン作成における前進ではありません。3D プリンターの出現により、社会は鉛筆から骨に至るまであらゆるものを印刷できるようになりました。プリンストンの研究者グループは、2013 年に機能的なバイオニック耳のプロトタイプを印刷することに成功しましたが、テクノロジーの発展の速さを考えると、それは遠い昔のことのようです (彼らの記事を参照) ナノの手紙）。 3D プリンティングは現在商用化されており、バイオテクノロジー企業の間で、どの企業が最初の 3D プリンティング臓器を販売できるか競争が起こるかもしれません。

サンディエゴを拠点とする会社 有機的に は2012年に株式を公開し、薬物検査に使用する小さな肝臓を大量生産するなど、生物医学研究を推進するために3Dプリンティング技術を利用してきました。 3D プリンティングの利点は、最初の足場を必要とせず、柔軟性が大幅に向上することです。電子インフラストラクチャを生体組織と織り交ぜ、臓器に新しい機能を挿入できる可能性があります。人体移植用の本格的な臓器を印刷する兆候はまだありませんが、Organovo と メトセラ財団 – 悪名高いオーブリー・デ・グレイのもう一つの発案。

メトセラ財団は再生医療の研究開発に資金を提供する非営利団体で、さまざまなパートナーに4万ドル以上を寄付していると伝えられている。これは科学の研究開発という点では大したことではありませんが、によれば フォーブス、大手製薬会社は医薬品あたり 15 万ドルから 13 億ドルを費やすことができ、バイオテクノロジーの研究開発も同様であり、それでも多額の費用です。

長生きとティトノスの悲劇

ギリシャ神話では、ティトノスは夜明けのタイタンであるエオスの恋人です。ティトノスは王と水の精の息子ですが、死すべき人間です。エオスは恋人を死から救いたいと必死に考え、ゼウス神にティトノスに不死性を与えるよう懇願する。ゼウスは確かにティトノスに不死を与えましたが、残酷な展開で、エオスは彼女が永遠の若さを求めることも忘れていたことに気づきました。ティトノスは永遠に生きますが、年をとり、能力を失い続けます。

「不滅の若さの隣に不滅の年齢があった/そして私のすべては灰の中にあった」と言う アルフレッド·テニスン 永遠に呪われた男の視点から書かれた詩の中で。たとえ自分の体が2倍長持ちするように説得できたとしても、心がそれに従うという保証はありません。多くの人は、身体の健康が損なわれる前に、アルツハイマー病やその他の種類の認知症の餌食になります。以前は、ニューロンは再生できないため、認知機能は時間の経過とともに不可逆的に低下すると広く主張されていました。

しかし、現在、研究により、ニューロンは実際に再生し、脳内に新しい経路を形成し、新しい接続を作り出す能力である「可塑性」を示すことができることがしっかりと確立されています。基本的には、老犬に新しい芸を教えることができます。しかし、これは160年の生涯にわたる記憶喪失を防ぐにはほとんど十分ではありません（私が期待する将来の寿命は、人間の年齢は600歳にも達する可能性があると主張するデ・グレイにとっては笑いものになるでしょう）。それを楽しむための精神的能力を持たずに長生きすることは決して望ましいことではありませんが、奇妙な新たな発展は、私たちの心と精神を枯れから救う希望がまだあるかもしれないことを示しています。

2014 年 XNUMX 月、スタンフォード大学の研究チームは大々的に宣伝された研究を開始しました。 臨床試験 それは、若いドナーからの血液をアルツハイマー病患者に注入することを提案した。この研究の前提にはある種の残忍な性質があり、私たちの多くは懐疑的ですが、それはすでにマウスで行われた有望な研究に基づいています。

2014 年 XNUMX 月に記事が掲載されました。 自然 スタンフォードの科学者グループによるこの雑誌では、若い血液を年老いたマウスに輸血することで、実際に脳の老化の影響が分子レベルから認知レベルまでどのように逆転したかについて詳しく述べられています。この研究では、年老いたマウスに若い血液を注入すると、ニューロンが再び成長し、脳内の接続性が高まり、記憶力と認知機能が向上することが示されました。とのインタビューで、 保護者, この研究に取り組んでいる主任科学者の一人であり、スタンフォード大学の神経学の教授であるトニー・ウィス・コーレイ氏は次のように述べています。それは、生物や脳のような器官の年齢は石に書かれていないことを教えてくれます。可鍛性があります。一方向または別の方向に動かすことができます。」

血液中のどのような因子がそのような劇的な影響を引き起こしているのかは正確には不明ですが、マウスでの結果は、ヒトでの臨床試験の承認を可能にするのに十分有望なものでした。研究がうまく進めば、人間の脳組織を若返らせる特異な因子を特定し、アルツハイマー病を回復させ、人類が終末までクロスワードを解き続ける薬を作成できる可能性がある。