Ilmu babagan tuwa: Apa kita bisa urip ing salawas-lawase, lan apa?

Tuwa kanggo manungsa saben dina mung minangka asil saka wektu. Aging njupuk tol fisik, manifested dhewe ing rambute abu-abu, kisut, lan hiccups memori. Pungkasan, akumulasi nyandhang lan luh sing khas menehi dalan kanggo penyakit lan patologi sing luwih serius, kayata kanker, utawa Alzheimer, utawa penyakit jantung. Banjur, ing sawijining dina kita kabeh ambegan pungkasan lan terjun menyang sing ora dingerteni: pati. Katrangan babagan tuwa iki, minangka samar-samar lan ora mesthi, minangka perkara sing dhasar dikenal kanggo saben kita.

Nanging, ana owah-owahan ideologi sing bisa ngowahi cara kita ngerti lan ngalami umur. Riset anyar babagan proses penuaan biologis, lan ngembangake teknologi biomedis sing ngarahake penyakit sing ana gandhengane karo umur, nuduhake pendekatan sing beda kanggo tuwa. Penuaan, nyatane, ora dianggep minangka proses sing gumantung ing wektu, nanging minangka akumulasi mekanisme diskrit. Nanging, tuwa bisa luwih cocog minangka penyakit dhewe.

Ketik Aubrey de Grey, PhD Cambridge kanthi latar mburi ilmu komputer, lan ahli gerontologi biomedis otodidak. Dheweke duwe jenggot dawa sing mili ing dhadha lan awak kaya reed. Dheweke ngomong kanthi cepet, tembung sing metu saka tutuk kanthi logat Inggris sing apik banget. Wicara kanthi cepet bisa uga minangka karakter karakter, utawa bisa uga berkembang saka rasa urgensi sing dirasakake babagan perang sing ditindakake nglawan tuwa. De Gray minangka co-founder lan Chief Science Officer saka Yayasan Riset SENS, amal sing darmabakti kanggo ngembangake riset lan perawatan kanggo penyakit sing ana hubungane karo umur.

De Gray minangka karakter sing ora bisa dilalekake, mula dheweke mbuwang akeh wektu kanggo ngobrol lan nglumpukake wong kanggo gerakan anti-tuwa. Ing episode saka Jam Radio TED dening NPR, dheweke prédhiksi manawa "Sejatine, jinis barang sing sampeyan bisa mati nalika umur 100 utawa 200 bakal padha karo jinis barang sing sampeyan bisa mati nalika umur 20 utawa 30."

A caveat: akeh ilmuwan bakal cepet nuduhake yen ramalan kuwi spekulatif lan ana perlu kanggo bukti definitif sadurunge nggawe pratelan gedhe kuwi. Nyatane, ing 2005, MIT Technology Review ngumumake Tantangan SENS, nawakake $ 20,000 marang ahli biologi molekuler sing bisa nduduhake manawa klaim SENS babagan pembalikan tuwa "ora pantes kanggo debat sing dipelajari". Nganti saiki, ora ana sing ngaku hadiah lengkap kajaba siji pengajuan penting sing dirasakake hakim cukup fasih kanggo entuk $ 10,000. Iki nyebabake kita kabeh wong mati, nanging, kanggo grapple karo bukti sing ora bisa ditemtokake ing paling apik, nanging cukup janji kanggo entuk manfaat. pertimbangan implikasi.

Sawise sifting liwat mounds riset lan judhul kebacut optimistis, Aku wis mutusaké kanggo mung fokus ing sawetara wilayah tombol riset sing duwe teknologi nyoto lan terapi related kanggo tuwa lan penyakit-related umur.

Apa gen nyekel kunci?

Cetak biru kanggo urip bisa ditemokake ing DNA kita. DNA kita kebak kode sing kita sebut 'gen'; gen sing nemtokake apa warna mata sampeyan, sepira cepet metabolisme sampeyan, lan apa sampeyan bakal ngalami penyakit tartamtu. Ing taun 1990-an, Cynthia Kenyon, peneliti biokimia ing Universitas San Francisco lan mentas dijenengi salah siji saka 15 wanita paling dhuwur ing ilmu pengetahuan ing taun 2015 dening Business Insider, ngenalaken gagasan sing ngganti paradigma - sing gen uga bisa encode suwene kita urip, lan ngaktifake utawa mateni gen tartamtu bisa ndawakake umur urip sehat. Riset awal dheweke fokus ing C. Elegan, Cacing cilik sing digunakake minangka model organisme kanggo riset amarga padha duwe siklus pangembangan genom banget padha kanggo manungsa. Kenyon nemokake yen mateni gen tartamtu - Daf2 - nyebabake cacing dheweke urip kaping pindho tinimbang cacing biasa.

Sing luwih nyenengake, cacing ora mung urip luwih suwe, nanging uga luwih sehat. Bayangake sampeyan urip nganti 80 lan 10 taun yen urip iki kudu berjuang karo kelemahan lan penyakit. Siji bisa uga ragu-ragu babagan urip nganti 90 yen tegese mbuwang 20 taun urip sing kena penyakit sing ana gandhengane karo umur lan kualitas urip sing luwih murah. Nanging cacing Kenyon urip nganti padha karo manungsa 160 taun lan mung 5 taun umure sing ditindakake ing 'umur tuwa'. Ing artikel ing The Guardian, Kenyon ndhelikake apa sing mung diarep-arep dening sawetara kita; "Sampeyan mung mikir, 'Wah. Mungkin aku bisa dadi cacing sing umure dawa.'" Wiwit kuwi, Kenyon dadi perintis riset kanggo ngenali gen sing ngontrol proses tuwa.

Gagasan kasebut yaiku yen kita bisa nemokake gen master sing ngontrol proses tuwa, mula kita bisa ngembangake obat-obatan sing ngganggu jalur gen kasebut, utawa nggunakake teknik rekayasa genetika kanggo ngowahi kabeh. Ing 2012, artikel ing Ilmu diterbitake babagan teknik rekayasa genetika anyar sing diarani CRISPR-Cas9 (luwih gampang diarani CRISPR). CRISPR nyapu laboratorium riset ing saindenging jagad ing taun-taun sabanjure lan diwartakake Nature minangka kemajuan teknologi paling gedhe ing riset biomedis sajrone luwih saka sepuluh taun.

CRISPR minangka cara nyunting DNA sing prasaja, murah lan efektif sing nggunakake bagean RNA - sing padha karo biokimia saka pigeon operator - sing nuntun enzim nyunting menyang jalur DNA target. Ing kana, enzim bisa kanthi cepet ngethok gen lan nglebokake gen anyar. Koyone fantastis, bisa 'nyunting' urutan genetis manungsa. Aku mbayangno para ilmuwan nggawe kolase DNA ing laboratorium, nglereni lan nempel gen kaya bocah-bocah ing meja kerajinan, mbuwang gen sing ora dikarepake. Iku bakal ngipi elek bioethicist kanggo nggawe protokol sing ngatur carane teknologi kuwi digunakake, lan kanggo sapa.

Contone, ana geger awal taun iki nalika laboratorium riset Cina nerbitake manawa dheweke nyoba ngowahi embrio manungsa kanthi genetis (ndeleng artikel asli ing Protein & Sel, lan kerfuffle sakteruse ing Nature). Para ilmuwan nyelidiki potensial CRISPR kanggo target gen sing tanggung jawab kanggo β-thalassemia, kelainan getih turun temurun. Asil kasebut nuduhake manawa CRISPR bisa ngilangi gen β-thalassemia, nanging uga mengaruhi bagean liya saka urutan DNA sing nyebabake mutasi sing ora disengaja. Embrio ora bisa urip, sing luwih nandheske kabutuhan teknologi sing luwih dipercaya.

Minangka hubungane karo tuwa, dibayangake yen CRISPR bisa digunakake kanggo target gen sing gegandhengan karo umur lan ngaktifake utawa mateni jalur sing bakal mbantu alon proses penuaan. Cara iki bisa dikirim, saenipun, liwat vaksinasi, nanging teknologi kasebut ora cedhak karo target kasebut lan ora ana sing bisa ngomong kanthi tegas yen bakal. Katon yen dhasar re-engineering génom manungsa lan ngowahi cara urip lan (potensial) mati tetep dadi bagéan saka fiksi ilmiah - kanggo saiki.

Makhluk Bionic

Yen gelombang tuwa ora bisa ditanggulangi ing tingkat genetik, mula kita bisa ndeleng mekanisme sing luwih maju kanggo ngganggu proses penuaan lan ndawakake umur sehat. Ing wektu iki ing sajarah, anggota awak prostetik lan transplantasi organ umum - prestasi rekayasa sing spektakuler ing ngendi kita wis nambah, lan kadhangkala ngganti kabeh, sistem lan organ biologi kita kanggo nylametake nyawa. Kita terus push wates antarmuka manungsa; teknologi, kasunyatan digital, lan prakara manca sing luwih ingrained menyang badan sosial lan fisik kita saka tau. Nalika pinggiran organisme manungsa dadi kabur, aku mulai mikir, ing wektu apa kita ora bisa nganggep awake dhewe minangka 'manungsa'?

Ana bocah wadon enom, Hannah Warren, lair ing taun 2011 tanpa tenggorokan. Dheweke ora bisa ngomong, mangan, utawa ngulu dhewe, lan prospek dheweke ora katon apik. Nanging ing 2013, dheweke ngalami a prosedur groundbreaking sing ditanem trakea thukul saka sel stem dhewe. Hannah tangi saka prosedur kasebut lan bisa ambegan, tanpa mesin, kanggo pisanan ing uripe. Prosedur iki entuk akeh perhatian media; dheweke ana cah wadon enom, manis-looking lan iku pisanan prosedur wis tau digawa metu ing U.S.

Nanging, ahli bedah sing jenengé Paolo Macchiarini wis dadi perintis perawatan iki limang taun sadurungé ing Spanyol. Teknik kasebut mbutuhake mbangun scaffold sing niru trakea saka serat nano buatan. Perancah kasebut banjur 'dibiji' karo sel induk pasien dhewe sing dipanen saka sumsum balunge. Sèl induk dibudidaya kanthi ati-ati lan diidini tuwuh ing saubengé scaffolding, dadi bagéan awak sing fungsional. Daya tarik saka pendekatan kasebut yaiku kanthi drastis nyuda kemungkinan awak nolak organ sing ditransplantasikan. Sawise kabeh, iku dibangun saka sel dhewe!

Kajaba iku, nyuda tekanan saka sistem donor organ sing arang duwe pasokan organ sing dibutuhake banget. Hannah Warren, sayangé, tilar donya mengko taun kang padha, nanging warisan prosedur kasebut urip nalika para ilmuwan perang babagan kemungkinan lan watesan obat regeneratif kasebut - mbangun organ saka sel induk.

Miturut Macchiarini ing Lanceting 2012, "Potensi utama terapi adhedhasar sel induk iki yaiku kanggo ngindhari sumbangan manungsa lan imunosupresi seumur hidup lan bisa ngganti jaringan kompleks lan, cepet utawa mengko, kabeh organ."

Kontroversi enggal-enggal ngetutake periode sing katon bungah iki. Kritikus nyuarakake panemu ing awal 2014 ing Editorial ing Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, pitakonan plausibility saka cara Macchiarini lan nuduhake badhan liwat tingkat kematian dhuwur saka prosedur padha. Mengko taun kasebut, Institut Karolinska ing Stockholm, universitas medis sing bergengsi ing ngendi Macchiarini dadi profesor tamu, investigasi dibukak menyang karyane. Nalika Macchiarini ana diresiki saka tumindak ala sadurungé taun, iku nduduhake gojag-gajeg ing masyarakat ilmiah liwat missteps ing karya kritis lan anyar kuwi. Nanging, ana a tes klinis saiki lagi ditindakake ing AS nguji safety lan khasiat transplantasi trakea sing direkayasa sel stem lan panliten kasebut dikira bakal rampung ing pungkasan taun iki.

Prosedur novel Macchiarini ora mung siji-sijine langkah maju kanggo nggawe organ khusus - tekane printer 3D ndadekake masyarakat siap nyithak kabeh saka potlot nganti balung. Sawijining klompok peneliti saka Princeton bisa nyithak prototipe kuping bionik fungsional ing taun 2013, sing katon kaya pirang-pirang taun kepungkur amarga cepet banget teknologi kasebut berkembang (ndeleng artikel ing Huruf Nano). Pencetakan 3D saiki wis dadi komersial, lan bisa uga ana lomba kanggo perusahaan bioteknologi kanggo ndeleng sapa sing bisa pasar organ cetak 3D pisanan.

perusahaan basis San Diego Organovo mbukak umum ing 2012 lan wis nggunakake teknologi printing 3D kanggo advance riset biomedis, contone, dening massa mrodhuksi ati cilik kanggo digunakake ing testing tamba. Kaluwihan saka printing 3D iku ora mbutuhake scaffolding dhisikan lan menehi luwih keluwesan - siji duweni potensi interweave infrastruktur elektronik karo jaringan biologi lan masang fungsi anyar menyang organ. Ora ana tandha-tandha nyetak organ sing wis rampung kanggo transplantasi manungsa, nanging drive kasebut ana kaya sing dituduhake dening kemitraan Organovo karo Yayasan Metusalah - gagasan liyane saka Aubrey de Grey sing kondhang.

Yayasan Methuselah minangka organisasi nirlaba sing mbiayai riset lan pangembangan obat regeneratif, dilaporake nyumbang luwih saka $ 4 yuta kanggo macem-macem mitra. Nalika iki ora akeh babagan R&D ilmiah - miturut Forbes, perusahaan pharmaceutical gedhe bisa nglampahi ngendi wae saka $15 yuta kanggo $13 milyar saben tamba, lan bioteknologi R&D iso dibandhingke - iku isih akèh dhuwit.

Urip luwih suwe lan tragedi Tithonus

Ing mitologi Yunani, Tithonus minangka kekasih Eos, Titan esuke. Tithonus iku putrane raja lan nimfa banyu, nanging dheweke mati. Eos, nekat kanggo nylametake kekasihe saka pati, nyuwun marang dewa Zeus supaya menehi Tithonus keabadian. Zeus pancen menehi keabadian marang Tithonus, nanging kanthi cara sing kejam, Eos ngerti yen dheweke uga lali njaluk pemuda sing langgeng. Tithonus urip ing salawas-lawase, nanging dheweke terus tuwa lan kelangan kemampuane.

"Umur abadi jejere muda abadi / Lan kabeh aku, ing awu" ngandika Alfred Tennyson ing geguritan sing ditulis saka sudut pandang wong sing dikutuk langgeng. Yen kita bisa mbujuk awak kita nganti kaping pindho, ora ana jaminan yen pikiran kita bakal tindakake. Akeh wong sing dadi korban Alzheimer utawa jinis demensia liyane sadurunge kesehatan fisik wiwit gagal. Dhèwèké diklaim sacara wiyar yèn neuron ora bisa diregenerasi, saéngga fungsi kognitif bakal saya suda.

Nanging, riset saiki wis mantep yen neuron nyatane bisa diregenerasi lan nuduhake 'plastisitas', yaiku kemampuan kanggo mbentuk jalur anyar lan nggawe sambungan anyar ing otak. Sejatine, sampeyan bisa mulang asu lawas trik anyar. Nanging iki meh ora cukup kanggo nyegah mundhut memori sajrone umur 160 taun (umur uripku ing mangsa ngarep bakal digeguyu kanggo de Grey, sing ngaku umure manungsa bisa nganti 600 taun). Iku meh ora dikarepake kanggo urip dawa tanpa fakultas mental kanggo nikmati, nanging perkembangan anyar aneh nuduhake yen ana pangarep-arep kanggo nylametake pikiran lan roh kita saka layu.

Ing Oktober 2014, tim peneliti ing Universitas Stanford miwiti publikasi banget tes klinis sing ngajokaken kanggo infuse patients Alzheimer karo getih saka donor enom. Premis panaliten kasebut nduweni kualitas ghoulish tartamtu, sing akeh sing bakal dadi mamang, nanging adhedhasar riset janji sing wis ditindakake ing tikus.

Ing wulan Juni 2014, sawijining artikel diterbitake ing Nature majalah dening klompok ilmuwan saka Stanford rinci carane transfusi getih enom menyang clurut lawas bener mbalikke efek saka tuwa ing otak saka molekul kanggo tingkat kognitif. Panliten kasebut nuduhake yen tikus sing luwih tuwa, nalika nampa getih enom, bakal tuwuh maneh neuron, nuduhake konektivitas luwih akeh ing otak, lan duwe memori lan fungsi kognitif sing luwih apik. Ing wawancara karo Guardian, Tony Wyss-Coray - salah sawijining ilmuwan utama sing nggarap riset iki, lan profesor neurologi ing Stanford - ujar, "Iki mbukak lapangan sing anyar. Iki ngandhani yen umur organisme, utawa organ kaya otak, ora ditulis ing watu. Iku malleable. Sampeyan bisa mindhah menyang siji arah utawa liyane.

Ora dingerteni persis apa faktor ing getih sing nyebabake efek dramatis kasebut, nanging asil tikus cukup janjeni kanggo ngidini uji klinis disetujoni ing manungsa. Yen riset kasebut ditindakake kanthi apik, mula kita bisa ngerteni faktor tunggal sing bisa nyegerake jaringan otak manungsa lan nggawe obat sing bisa mbalikke Alzheimer lan supaya kita bisa ngrampungake silang nganti pungkasan.