Ix-xjenza tat-tixjiħ: Nistgħu ngħixu għal dejjem, u għandna?

It-tixjiħ għall-bniedem ta 'kuljum huwa sempliċement ir-riżultat tal-mogħdija taż-żmien. It-tixjiħ jieħu effett fiżiku, u jimmanifesta ruħu f'xagħar griż, tikmix, u sulluzzu fil-memorja. Eventwalment, l-akkumulazzjoni ta 'xedd u kedd tipiku tagħti lok għal mard u patoloġija aktar serji, bħal kanċer, jew Alzheimer, jew mard tal-qalb. Imbagħad, xi darba aħna lkoll nefgħu l-aħħar nifs u nidħlu fl-aħħar mhux magħruf: il-mewt. Din id-deskrizzjoni tat-tixjiħ, kemm jista’ jkun vaga u mhux definittiva, hija xi ħaġa tant magħrufa fundamentalment għal kull wieħed u waħda minna.

Madankollu, qed isseħħ bidla ideoloġika li tista’ tirrivoluzzjona l-mod kif nifhmu u nesperjenzaw l-età. Riċerka emerġenti dwar il-proċessi bijoloġiċi tat-tixjiħ, u l-iżvilupp ta’ teknoloġiji bijomediċi li jimmiraw mard relatat mal-età, ifisser approċċ distint lejn ix-xjuħija. It-tixjiħ, fil-fatt, m'għadux meqjus bħala proċess dipendenti fuq iż-żmien, iżda pjuttost bħala akkumulazzjoni ta 'mekkaniżmi diskreti. It-tixjiħ, minflok, jista 'jkun ikkwalifikat aħjar bħala marda nnifisha.

Jidħol Aubrey de Grey, PhD ta' Cambridge bi sfond fix-xjenza tal-kompjuter, u ġerontologu bijomediku li jgħallmu lilhom infushom. Huwa għandu daqna twila li tgħaddi minn fuq sidru u t-torso bħal qasab. Jitkellem malajr, kliem joħroġ minn fommu b’aċċent Ingliż charming. Id-diskors rapidu jista 'jkun sempliċiment xi ħaġa tal-karattru, jew seta' evolva mis-sens ta' urġenza li jħoss rigward il-gwerra li qed jagħmel kontra t-tixjiħ. De Gray huwa l-ko-fundatur u l-Uffiċjal Kap tax-Xjenza ta' Fondazzjoni tar-Riċerka SENS, karità li hija ddedikata għall-avvanz tar-riċerka u t-trattament għal mard relatat mal-età.

De Gray huwa karattru memorabbli, u huwa għalhekk li jqatta 'ħafna ħin jagħti taħditiet u jġiegħel lin-nies għall-moviment kontra l-anzjanità. Fuq episodju ta' TED Radju Hour mill-NPR, huwa jbassar li “Bażikament, it-tipi ta’ affarijiet li tista’ tmut bihom fl-età ta’ 100 jew 200 jkunu eżattament l-istess bħat-tipi ta’ affarijiet li tista’ tmut bihom fl-età ta’ 20 jew 30 sena.”

Twittija: ħafna xjentisti jkunu pront jindikaw li tbassir bħal dan huwa spekulattiv u hemm bżonn ta 'evidenza definittiva qabel ma jagħmlu talbiet daqshekk kbar. Fil-fatt, fl-2005, MIT Technology Review ħabbret il- Isfida SENS, li joffri $ 20,000 lil kwalunkwe bijologu molekulari li jista 'juri biżżejjed li t-talbiet ta' SENS dwar it-treġġigħ lura tat-tixjiħ kienu "mhux denji ta 'dibattitu mgħallem". S'issa, ħadd ma sostna l-premju sħiħ ħlief sottomissjoni waħda notevoli li l-imħallfin ħassew li kienet elokwenti biżżejjed biex jaqilgħu $ 10,000. Dan iħalli lill-bqija minna l-mortali, madankollu, niffaċċjaw evidenza li hija inkonklussiva fl-aħjar, iżda promettenti biżżejjed biex timmerita. konsiderazzjoni tal-implikazzjonijiet tagħha.

Wara li għarbel għadd ta’ riċerka u aħbarijiet ottimisti żżejjed, iddeċidejt li niffoka biss fuq ftit oqsma ewlenin ta’ riċerka li għandhom teknoloġija u terapiji tanġibbli relatati mat-tixjiħ u l-mard relatat mal-età.

Il-ġeni għandhom iċ-ċavetta?

Il-pjan għall-ħajja jista 'jinstab fid-DNA tagħna. Id-DNA tagħna hija mimlija kodiċijiet li nsejħulu ‘ġeni’; il-ġeni huma dak li jiddeterminaw liema kulur se jkunu għajnejk, kemm hu mgħaġġel il-metaboliżmu tiegħek, u jekk tiżviluppax ċerta marda. Fis-snin 1990, Cynthia Kenyon, riċerkatur tal-bijokimika fl-Università ta’ San Francisco u reċentement semmiet waħda mill-aqwa 15-il mara fix-xjenza fl-2015 minn Insider Negozju, introduċa idea li tbiddel il-paradigma - li l-ġeni jistgħu wkoll jikkodifikaw kemm ngħixu, u li jinxtegħlu jew jitfi ċerti ġeni jista 'jtawwal ħajja b'saħħitha. Ir-riċerka inizjali tagħha ffukat fuq C. Elegans, dud ċkejkna li jintużaw bħala organiżmi mudell għar-riċerka minħabba li għandhom ċikli ta 'żvilupp tal-ġenoma simili ħafna għall-bnedmin. Kenyon sabet li t-tifi ta 'ġene speċifiku - Daf2 - irriżulta li d-dud tagħha jgħix id-doppju tad-dud regolari.

Saħansitra aktar eċċitanti, id-dud mhux sempliċement għexu itwal, iżda kienu aktar b'saħħithom għal aktar żmien ukoll. Immaġina li tgħix sa 80 u 10 snin minn dik il-ħajja tqatta’ tissielet mal-fraġilità u l-mard. Wieħed jistaʼ joqogħdu lura milli jgħix sa 90 jekk dan ifisser li jqattaʼ 20 sena taʼ ħajja mimlija mard relatat mal- età u kwalità taʼ ħajja aktar baxxa. Iżda d-dud ta’ Kenyon għexu għall-ekwivalenti uman ta’ 160 sena u 5 snin biss minn dik il-ħajja nqattgħu fix-‘xjuħija’. F’artiklu fi The Guardian, Kenyon skopra dak li xi wħud minna nittamaw biss b'mod sigriet; “Int taħseb biss, ‘Ara. Forsi nistaʼ nkun dak id-dud li jdum għal żmien twil.’” Minn dakinhar, Kenyon kien pijunier fir-riċerka biex jidentifika ġeni li jikkontrollaw il-proċess tat-tixjiħ.

L-idea hija li jekk nistgħu nsibu ġene ewlieni li jikkontrolla l-proċess ta 'tixjiħ, allura nistgħu niżviluppaw mediċini li jinterrompu l-mogħdija ta' dak il-ġene, jew nużaw tekniki ta 'inġinerija ġenetika biex nibdluha għal kollox. Fl-2012, artiklu fi xjenza ġie ppubblikat dwar teknika ġdida ta’ inġinerija ġenetika msejħa CRISPR-Cas9 (aktar faċilment imsejħa CRISPR). Is-snin ta’ wara, is-snin ta’ wara, is-CRISPR beda jinfirex minn laboratorji ta’ riċerka madwar id-dinja u ġie mħabbar fih natura bħala l-akbar avvanz teknoloġiku fir-riċerka bijomedika f'aktar minn għaxar snin.

CRISPR huwa metodu sempliċi, irħis u effettiv ta’ editjar tad-DNA li juża segment ta’ RNA – l-ekwivalenti bijokimiku ta’ ħamiem li jġorr – li jiggwida l-editjar tal-enzimi għal strixxa tad-DNA fil-mira. Hemmhekk, l-enzima tista 'malajr taqta' l-ġeni u ddaħħal oħrajn ġodda. Jidher meraviljuż, li tkun tista 'teditja' sekwenzi ġenetiċi umani. Nimmaġina li x-xjentisti joħolqu collages tad-DNA fil-laboratorju, jaqtgħu u jeħlu ġeni bħal tfal fuq mejda tas-snajja, jarmu għal kollox il-ġeni mhux mixtieqa. Ikun ħmar il-lejl għal bioethicist li jinħolqu protokolli li jirregolaw kif tintuża teknoloġija bħal din, u fuq min.

Pereżempju, kien hemm taqlib aktar kmieni din is-sena meta laboratorju ta’ riċerka Ċiniż ippubblika li kien ipprova jimmodifika ġenetikament embrijuni umani (iċċekkja l-artiklu oriġinali fuq Proteina & Ċellola, u l-kerfuffle sussegwenti at natura). Ix-xjentisti kienu qed jinvestigaw il-potenzjal ta 'CRISPR biex jimmira l-ġene responsabbli għall-β-talassemija, disturb ereditarju tad-demm. Ir-riżultati tagħhom urew li CRISPR irnexxielu jaqta 'l-ġene tal-β-talassemija, iżda affettwa wkoll partijiet oħra tas-sekwenza tad-DNA li rriżultaw f'mutazzjonijiet mhux intenzjonati. L-embrijuni ma baqgħux ħajjin, li aktar u aktar jenfasizza l-ħtieġa għal teknoloġija aktar affidabbli.

Fir-rigward tat-tixjiħ, huwa immaġinat li CRISPR jista 'jintuża biex jimmira ġeni relatati mal-età u jinxtegħlu jew jitfi mogħdijiet li jgħinu biex inaqqas il-proċess tat-tixjiħ. Dan il-metodu jista 'jitwassal, idealment, permezz ta' tilqim, iżda t-teknoloġija mhija qrib il-kisba ta 'dan l-għan u ħadd ma jista' jgħid b'mod deċiżiv jekk qatt se jiġrilha. Jidher li l-inġinerija mill-ġdid fundamentalment tal-ġenoma tal-bniedem u t-tibdil tal-mod kif ngħixu u (potenzjalment) imutu jibqgħu parti mill-fantaxjenza - għalissa.

Ħlejjaq Bijoniċi

Jekk il-marea tat-tixjiħ ma tistax titneħħa fil-livell ġenetiku, allura nistgħu nħarsu lejn mekkaniżmi aktar 'l isfel fit-triq biex jinterrompu l-proċess tat-tixjiħ u jtawlu ħajjiet b'saħħithom. F'dan il-mument fl-istorja, ir-riġlejn prostetiċi u t-trapjanti ta 'organi huma komuni - proeza spettakolari ta' inġinerija fejn saħħaħna, u xi drabi ssostitwijna għal kollox, is-sistemi u l-organi bijoloġiċi tagħna sabiex insalvaw ħajjiet. Aħna nkomplu nimbottaw il-konfini tal-interface tal-bniedem; it-teknoloġija, ir-realtà diġitali, u l-materja barranija huma aktar sodi minn qatt qabel fil-korpi soċjali u fiżiċi tagħna. Hekk kif it-truf tal-organiżmu uman isiru mċajpra, nibda nistaqsi, f’liema punt ma nistgħux nibqgħu nqisu lilna nfusna strettament ‘umani’?

Tfajla, Hannah Warren, twieldet fl-2011 mingħajr windpipe. Ma setgħetx titkellem, tiekol, jew tibla’ waħedha, u l-prospetti tagħha ma kinux jidhru tajbin. Fl-2013, iżda, għaddiet minn a proċedura innovattiva li impjantat trakea mkabbra miċ-ċelloli staminali tagħha stess. Hannah qamet mill-proċedura u setgħet tieħu n-nifs, mingħajr magni, għall-ewwel darba f’ħajjitha. Din il-proċedura kisbet ħafna attenzjoni tal-midja; kienet tifla żagħżugħa u dehra ħelwa u kienet l-ewwel darba li l-proċedura qatt saret fl-Istati Uniti

Madankollu, kirurgu jismu Paolo Macchiarini kien diġà wettaq dan it-trattament bħala pijunier ħames snin qabel fi Spanja. It-teknika teħtieġ bini ta 'scaffold li jimita t-trakea minn nanofibri artifiċjali. L-armar imbagħad jiġi 'żerriegħa' biċ-ċelloli staminali tal-pazjent stess maħsuda mill-mudullun tagħhom. Iċ-ċelloli staminali huma kkultivati ​​bir-reqqa u jitħallew jikbru madwar l-armar, u jiffurmaw parti tal-ġisem kompletament funzjonali. L-appell ta 'approċċ bħal dan huwa li jnaqqas drastikament il-possibbiltà li l-ġisem jirrifjuta l-organu trapjantat. Wara kollox, hija mibnija miċ-ċelloli tagħhom stess!

Barra minn hekk, ittaffi l-pressjoni mis-sistema tad-donazzjoni tal-organi li rari jkollha biżżejjed provvista ta’ organi meħtieġa b’mod iddisprat. Hannah Warren, sfortunatament, mietet aktar tard l-istess sena, iżda l-wirt ta 'dik il-proċedura jgħix hekk kif ix-xjenzati jiġġieldu fuq il-possibbiltajiet u l-limitazzjonijiet ta' mediċina riġenerattiva bħal din - il-bini ta 'organi minn ċelloli staminali.

Skont Macchiarini fil- Lancetfl-2012, "Il-potenzjal aħħari ta 'din it-terapija bbażata fuq iċ-ċelloli staminali huwa li tevita donazzjoni umana u immunosoppressjoni tul il-ħajja u li tkun tista' tissostitwixxi tessuti kumplessi u, illum jew għada, organi sħaħ."

Il-kontroversja ma damitx wara dan il-perjodu li jidher ferħan. Il-kritiċi esprimew l-opinjonijiet tagħhom kmieni fl-2014 f'an editorjali ġol Ġurnal tal-Kirurġija Toraċika u Kardjovaskulari, dubji dwar il-plawżibbiltà tal-metodi ta 'Macchiarini u juri tħassib dwar rati għolja ta' mortalità ta 'proċeduri simili. Aktar tard dik is-sena, l-Istitut Karolinska fi Stokkolma, università medika prestiġjuża fejn Macchiarini huwa professur viżitatur, nediet investigazzjonijiet fil-ħidma tiegħu. Filwaqt li Macchiarini kien meħlusa minn kondotta ħażina aktar kmieni din is-sena, juri l-eżitazzjoni fil-komunità xjentifika dwar passi żbaljati f'xogħol kritiku u ġdid bħal dan. Madankollu, hemm a prova klinika bħalissa għaddej fl-Istati Uniti l-ittestjar tas-sigurtà u l-effikaċja tat-trapjant trakeali b'inġinerija taċ-ċelloli staminali u l-istudju huwa stmat li jitlesta sal-aħħar ta 'din is-sena.

Il-proċedura ġdida ta’ Macchiarini mhijiex l-uniku pass ‘il quddiem fil-ħolqien ta’ organi apposta – il-miġja tal-istampatur 3D għandha s-soċjetà lesta biex tipprintja kollox mill-lapsijiet sal-għadam. Grupp wieħed ta’ riċerkaturi minn Princeton irnexxielu jistampaw prototip ta’ widna bijonika funzjonali fl-2013, li tidher qisha eons ilu minħabba kemm it-teknoloġija kienet qed tiżviluppa malajr (ara l-artiklu tagħhom f’ Nano Ittri). L-istampar 3D issa sar kummerċjali, u jista 'jkun hemm tellieqa għall-kumpaniji tal-bijoteknoloġija biex jaraw min jista' jikkummerċjalizza l-ewwel organu stampat 3D.

Kumpanija bbażata f'San Diego Organovo sar pubbliku fl-2012 u ilu juża t-teknoloġija tal-istampar 3D biex tavvanza r-riċerka bijomedika, pereżempju, billi tipproduċi bil-massa fwied ċkejkna biex jintużaw fl-ittestjar tad-droga. Il-vantaġġi tal-istampar 3D huma li ma jeħtieġx l-armar inizjali u jipprovdi ħafna aktar flessibilità - wieħed jista 'potenzjalment jinsiġ infrastruttura elettronika mat-tessut bijoloġiku u jdaħħal funzjonalitajiet ġodda fl-organi. Għad m'hemm l-ebda sinjali ta' l-istampar ta' organi sħaħ għat-trapjant tal-bniedem, iżda l-ispinta qiegħda hemm kif indikat mis-sħubija ta' Organovo mal- Fondazzjoni Methuselah – ħsieb ieħor tal-famuż Aubrey de Grey.

Il-Fondazzjoni Methuselah hija organizzazzjoni mingħajr skop ta’ qligħ li tiffinanzja r-riċerka u l-iżvilupp tal-mediċina riġenerattiva, u huwa rrappurtat li tagħti aktar minn $4 miljun lil diversi msieħba. Filwaqt li dan mhux ħafna f'termini ta 'R&D xjentifiku - skond Forbes, kumpaniji farmaċewtiċi kbar jistgħu jonfqu kullimkien minn $15-il miljun sa $13-il biljun għal kull mediċina, u l-R&D tal-bijoteknoloġija hija komparabbli - għadha ħafna flus.

Ħajja itwal u t-traġedja ta’ Titonu

Fil-mitoloġija Griega, Tithonus huwa l-maħbub ta’ Eos, it-Titan tas-sebħ. Tithonus huwa iben re u ninfa tal-ilma, iżda huwa mortali. Eos, iddisprata li ssalva lill-maħbub tagħha mill-mewt eventwali, titlob lill-alla Zeus biex jagħti lil Tithonus l-immortalità. Zeus tabilħaqq jagħti l-immortalità lil Tithonus, iżda f’dawra krudili, Eos jirrealizza li nsiet titlob iż-żgħożija eterna wkoll. Tithonus jgħix għal dejjem, iżda jkompli jixjieħ u jitlef il-fakultajiet tiegħu.

“Età immortali ħdejn iż-żgħażagħ immortali / U kulma kont, fl-irmied” tgħid Alfred Tennyson f’poeżija miktuba mill-perspettiva tal-bniedem imdannat għal dejjem. Jekk aħna kapaċi jipperswadu ġisimna biex idum darbtejn aktar, m'hemm l-ebda garanzija li l-imħuħ tagħna se jsegwi. Ħafna nies jaqgħu priża ta 'Alzheimer jew tipi oħra ta' dimenzja qabel ma s-saħħa fiżika tagħhom tibda tfalli. Kien jingħad b'mod wiesa 'li n-newroni ma jistgħux jiġu riġenerati, għalhekk il-funzjoni konjittiva tonqos b'mod irriversibbli maż-żmien.

Madankollu, ir-riċerka issa stabbiliet b'mod sod li n-newroni fil-fatt jistgħu jiġu riġenerati u juru 'plastiċità', li hija l-abbiltà li jiffurmaw mogħdijiet ġodda u joħolqu konnessjonijiet ġodda fil-moħħ. Bażikament, tista 'tgħallem kelb antik tricks ġodda. Iżda dan bilkemm huwa biżżejjed biex jipprevjeni t-telf tal-memorja fuq ħajja ta’ 160 sena (il-ħajja futura tiegħi li tmur għall-ħajja tkun ta’ pjaċir għal de Grey, li jsostni li l-bnedmin jistgħu jilħqu 600 sena). Bilkemm huwa mixtieq li ngħixu ħajja twila mingħajr l-ebda fakultajiet mentali biex ingawduha, iżda żviluppi ġodda strambi jindikaw li jista 'jkun hemm tama għad biex isalva l-imħuħ u l-ispirti tagħna milli jidbiel.

F'Ottubru 2014, tim ta 'riċerkaturi fl-Università ta' Stanford beda ppubbliċizzat ħafna prova klinika li pproponiet li l-pazjenti ta’ Alzheimer jingħataw demm minn donaturi żgħażagħ. Il-premessa tal-istudju għandha ċerta kwalità ghoulish, li ħafna minna nkunu xettiċi, iżda hija bbażata fuq riċerka promettenti li diġà saret fuq il-ġrieden.

F'Ġunju 2014, ġie ppubblikat artiklu fi natura rivista minn grupp ta’ xjenzati minn Stanford li tagħti dettalji dwar kif it-trasfużjoni tad-demm żgħir fi ġrieden anzjani fil-fatt biddel l-effetti tat-tixjiħ fil-moħħ mil-livell molekulari għal dak konjittiv. Ir-riċerka wriet li l-ġrieden anzjani, meta jirċievu demm żgħir, jikbru lura newroni, juru aktar konnettività fil-moħħ, u jkollhom memorja aħjar u funzjoni konjittiva. F'intervista mal- Guardian, Tony Wyss-Coray – wieħed mix-xjenzati ewlenin li jaħdmu fuq din ir-riċerka, u professur tan-newroloġija fi Stanford – qal, “Dan jiftaħ qasam kompletament ġdid. Jgħidilna li l-età ta 'organiżmu, jew organu bħall-moħħ, mhix miktuba fil-ġebel. Huwa malleabbli. Tista’ tmexxiha f’direzzjoni waħda jew oħra.”

Mhux magħruf eżattament liema fatturi fid-demm qed jikkawżaw effetti drammatiċi bħal dawn, iżda r-riżultati fil-ġrieden kienu promettenti biżżejjed biex jippermettu li tiġi approvata prova klinika fil-bnedmin. Jekk ir-riċerka tipproċedi tajjeb, allura nistgħu potenzjalment nidentifikaw fatturi singulari li jġeddu t-tessut tal-moħħ tal-bniedem u joħolqu mediċina li tista 'treġġa' lura l-Alzheimer u żżommna nsolvu kliem tisliba sa l-aħħar taż-żmien.