科学家发现,经过翻开和封闭特定基因,从而修改表观基因组,或许能够在某种程度上完成长生不老。
圣地亚哥索尔克生物研讨所(Salk Institute for Biological Studies)近期的试验运用“老态龙钟妙药”,成功地治好了老鼠的早老症(progeria)——老鼠一切早衰的器官、细胞悉数康复正常水平。
这是现在一种先进的基因“从头编程”技能:重置基因表观记号,即改动细胞中决议哪些基因敞开和封闭的化学开关。抹去这些记号后,一个细胞似乎忘记了自己该长成皮肤细胞仍是骨头细胞,而“后退”回更原始的胚胎状况。许多试验室运用这种技能制作干细胞。
可是索尔克生物研讨所的Juan Carlos Izpisua Belmonte在试验将此技能用于生物体,乃至人体。他以为这或许便是人类的“长生不老药”。
Izpisua Belmonte以为,这种技能将人的寿数在现在的基础上再延伸30~50年是很或许完成的。“我以为能活到130岁的人现在现已出生了。我很坚信。”
这种技能最早来自取得诺贝尔奖的日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)的发现。早在2006年,他发现向成人细胞中参加四种蛋白质,能够完成细胞的“从头编程”,能够让细胞从外观和功用上都退回到胚胎状况。这些蛋白质的组合被称为“山中要素”(Yamanaka factors)。
成功运用的比如
许多科学家以为山中的发现将为器官移植手术带来革新。日本科学家为一位80岁的女子医治黄斑变异的眼疾。他们从她身上取得细胞样本,运用“山中要素”将细胞退回到胚胎状况,再引导这些细胞长成视网膜细胞。2014年,这位女子成为世界上首位运用试验室培育的器官进行移植的患者。手术后,她的眼睛感觉“更亮堂”,视力不再恶化。
在此之前,西班牙国家癌症研讨中心的研讨者把这一技能向另一个方向开展——在基因组中取得这套“山中要素”复制的老鼠,也能完成细胞的再编程。由此研讨者发现,这种技能不仅在培育皿中可用,在成年动物体内相同有用。
科学家以为这将为人类造出真实的“灵丹妙药”,有或许完成整个人体的年轻化。
危险
可是科学家意识到潜在的危险。过度铲除基因甲基化记号,将导致细胞失掉“身份信息”。索尔克生物研讨所的研讨员Pradeep Reddy说:“你铲除了它们的回忆。这些空白的细胞或许长成正常的细胞,也或许长成没有才干履行其既定目标使命的细胞,也或许长成癌细胞。”
因此在本文最初的试验中,就在研讨者为这样的成果兴奋不已的时分,这些老鼠在承受医治后三四天内依然死去。致死的原因是医治引发细胞变异导致肿瘤。研讨者估量,或许与老态龙钟药物运用过量有关。
改进版:真的找到长生不老药了吗?
2016年,Izpisua Belmonte的研讨组改进了办法,能够操控患有早老症老鼠运用“山中要素”的药量。这次,它们经过基因修改,让老鼠的身体自己发生“山中要素”,可是要在抗生素多西环素(doxycycline)的激发下发生。
他们把老鼠分组,一组随时都能饮用带有多西环素的水源;另一组一周中只要两天水里放有多西环素。成果显现,喝了许多抗生素的老鼠很快就死掉了;而有控制吸取抗生素的老鼠没有长肿瘤,并且身体更强健,肾脏和脾脏功用都更好,心脏也跳动得更有力。
总体上,这些老鼠比一般的老鼠寿数长了30%。
Izpisua Belmonte的这份研讨在威望刊物《细胞》(Cell)上宣布后,招引了同行的重视。
大部分的质疑在于,这种药物是否真的能全面阻挠变老,置疑这种办法是不是仅起到了“消除皱纹”的表观意图,并没有真实触及变老的实质。如果是这样,那这个药物不过是起到“美容”的效果。
纽约阿尔伯特爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)遗传系主任Jan Vijg说,“变老是成百上千个改变结合在一起的进程”,运用简略的药物就能反转变老他觉得不大或许。
还有的质疑以为,Izpisua Belmonte的试验只针对患有早老症的老鼠,不能阐明这对正常的老鼠有用。
Izpisua Belmonte回应称,他正在进行研讨答复这个问题。可是对一般老鼠的试验需求的时刻更长,才干得出成果。一般老鼠寿数2~2.5年左右,不像之前试验所用的患有早老症的老鼠,只要3个月左右的寿数。
近期可预见的用处
虽然完成整个人体的老态龙钟没有这么简单,可是研讨者看到了这种技能在针对多种详细的疾病上的巨大潜力,有望在未来几年内完成。
AgeX和Turn Biotechnologies是两家走在前列的草创公司。AgeX在研讨用这种技能医治心脏病,一起也在请求方针答应,对骨性关节炎和老化相关的肌肉丢失疗法进行临床试验。
另一家生物科技公司GenuCure,在研讨用这种技能年轻化人体的软骨,拟研制一种可注入膝盖的药物使膝盖骨年轻化,代替贵重的膝盖置换手术。