Come la ricerca per estendere la durata della vita sta guadagnando terreno

Come la ricerca per estendere la durata della vita sta guadagnando terreno

È probabile che un potenziale farmaco anti-invecchiamento sia più efficace nel mantenere la salute che nell'estendere la durata della vita. Christina Gottardi / Unsplash, CC BY

Un tempo era un argomento marginale per gli scienziati e un sogno pseudo-religioso per gli altri. Ma la ricerca sulla biologia dell'invecchiamento e, di conseguenza, sull'estensione della vita di esseri umani e animali, è diventata un'impresa seria.

La ricerca sull'invecchiamento viene spesso promossa come la chiave della "fonte eterna della giovinezza" o "elisir dell'immortalità". Ma la vera promessa dell'invecchiamento della ricerca è che piuttosto che affrontare singole malattie una alla volta, un singolo farmaco tratterebbe tutte le malattie che si presentano nella vecchiaia, contemporaneamente.

Ci sarebbero dei risparmi sui costi dal tenere pazienti anziani fuori dagli appuntamenti specialistici per ogni condizione. E una singola pillola per il mantenimento della salute eviterebbe il problema abuso di droghe e interazioni comune nelle persone anziane che devono medicare singolarmente ciascuna condizione.

L'idea di estendere la vita umana rende un po 'a disagio, in quanto impedire la morte sembra innaturale. Certamente, aumentando drasticamente la durata della vita, ci sarebbero delle sfide nel finanziamento della pensione di vecchiaia, tra le altre questioni.

Ma questo sta già accadendo. Le droghe e gli interventi sviluppati nel corso dell'ultimo secolo, che hanno quasi raddoppiato la durata della vita umana, potrebbero essere considerati anti-invecchiamento. Pensa agli antibiotici, che hanno aggiunto da qualche parte tra due e dieci anni alla speranza di vita umana. Non c'è dibattito sul fatto che siano una parte essenziale della medicina moderna.

Ma quando parliamo di una pillola anti-invecchiamento, intendiamo quella che si rivolge al processo di invecchiamento stesso. C'è già una lista di tali farmaci mostrati per estendere la vita degli animali da laboratorio. Molti di questi funzionano simulando gli effetti di una dieta quasi da fame.


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Restrizione calorica

La restrizione calorica ha per negli anni 80 è stato l'intervento più studiato per ritardare l'invecchiamento.

La forza di volontà richiesta per mantenere una dieta quasi da fame per un'intera vita è oltre la maggior parte. Ma una dieta regolare a breve termine (come la dieta "5: 2" di mangiare normalmente per cinque giorni e ridurre l'apporto calorico per due) ha una forte benefici per la salute metabolica, che aiuta a controllare l'obesità e il diabete.

Studi sugli animali mostra un'estensione affidabile della durata della vita durante il digiuno intermittente. Altri studi hanno dimostrato che alterano geneticamente la capacità del corpo di rispondere all'insulina, che viene rilasciata quando mangiamo un pasto, raddoppia la durata della vita nei vermi. Un simile sperimentare nei topi ha rivelato un aumento meno drammatico, ma comunque significativo, della durata di 18%.

All'inizio, l'efficacia di limitare le calorie ha portato gli scienziati a cercare i geni che hanno mediato questi effetti. Nel tardo 1990 e nei primi 2000, gli scienziati si sono interessati sirtuine - una classe di enzimi che attivano i meccanismi di difesa durante la fame.

Farmaci come il resveratrolo composto ormai famigerato, presente nel vino rosso, possono attivare un membro dei sirtuins, chiamato SIRT1, a estendere la durata della vita nei topi e lenti marcatori di invecchiamento. L'enzima SIRT1 richiede un combustibile per la sua attività, chiamato NAD +, i cui livelli declino con la vecchiaia.

Data l'importanza di NAD + per SIRT1, l'idea di aumentare i livelli di NAD + ha attirato l'attenzione. Ma NAD + è utilizzato da altri processi cellulari che potrebbero essere coinvolti nell'invecchiamento. Ad esempio, il Dr. Jun Li ha recentemente dimostrato che i livelli di NAD + sono essenziali attivare macchinari per la riparazione del DNA, che diminuisce quando invecchiamo. Questi risultati potrebbero anche essere usati per ridurre il danno al DNA causato dall'esposizione alle radiazioni - come nei sopravvissuti al cancro infantile - e alle radiazioni cosmiche incontrate da astronauti nello spazio.

Gli effetti a lungo termine della riduzione delle calorie sull'invecchiamento negli esseri umani devono ancora essere pienamente caratterizzati e tale studio sugli esseri umani sarebbe difficile da eseguire.

Restrizione proteica

Può essere che l'effetto anti-invecchiamento della restrizione calorica non sia l'apporto calorico complessivo, ma piuttosto l'assunzione della componente proteica delle diete. I ricercatori hanno misurato salute e durata della vita in una gamma di diete con rapporti diversi di proteine ​​per carboidrati a grassi. Hanno scoperto che la restrizione delle proteine, piuttosto che la restrizione calorica complessiva, è più importante per la durata della vita.

Tradotto in diete umane, questo sarebbe l'esatto opposto del Dieta "paleo", una dieta ricca di proteine ​​che enfatizza la carne e le verdure non trasformate rispetto ai cereali. Il concetto alla base di questa dieta è quello di imitare quello dei primi uomini paleolitici che vivevano un'esistenza da cacciatore-raccoglitore. Vale la pena notare, tuttavia, che gli umani paleolitici sono pensato di avere avuto una vita di soli 33 anni.

L'unica popolazione con il i livelli registrati più bassi di malattie cardiache nel mondo sono gli Tsimane, un gruppo tribale che guida un'esistenza di raccoglitori-orticoltori nell'Amazzonia boliviana. Questo gruppo ha una dieta ricca di carboidrati e povera di proteine.

Coerentemente con l'idea che l'assunzione di proteine ​​diminuisce la durata della vita, disattivando l'enzima mTOR, che percepisce l'assunzione di proteine, la rapamicina è il più potente intervento farmacologico che abbiamo finora per estendere la durata della vita.

La rapamicina è utilizzata nella clinica per sopprimere il sistema immunitario durante i trapianti di organi. Estende la vita in un certo numero di specie animali come worm, moscerini della fruttae topi, anche se consegnati brevemente in mezza età, o tardi nella vita. Il rovescio della medaglia, ovviamente, è che si deve convivere con un sistema immunitario soppresso, che è un po 'trascinante se non si vive in un laboratorio sterile.

Oltre a simulare la restrizione proteica, Anche l'inibizione di mTOR con rapamicina promuove un processo chiamato autofagia. È qui che la cellula essenzialmente "mangia" se stessa, abbattendo e distruggendo le parti vecchie e danneggiate della cellula nelle sue materie prime, che possono essere riciclate in nuove strutture. Un composto chiamato spermidina, scoperto nello sperma e presente in tracce in formaggio, è stato trovato estendere la durata della vita nei topi di 10%. Si pensa che questo sia dovuto alla capacità dello spermidina di attiva l'autofagia.

Via il vecchio

Un'altra strategia anti-invecchiamento è quella che viene chiamata “Senolysis”: cioè, uccidendo cellule vecchie e danneggiate o "senescenti". Queste cellule occupano spazio, diventano più grandi e rilasciare sostanze che causa l'infiammazione. Quando i topi sono geneticamente modificati in modo che sia possibile uccidere le cellule senescenti, la salute è drasticamente migliorata e gli animali vivono più a lungo 20 a 30%.

La caccia è ora in corso “Senolytic” droghe, che possono uccidere selettivamente le cellule senescenti. Una società, Unity Biotech, di recente raccolto $ 116 milioni Per realizzare questo.

Il DNA cambia

Esistono forti prove che l'invecchiamento è letteralmente parte del nostro DNA. Cosiddetto "Geni che salta" sono parassiti del DNA, causati da antiche infezioni virali nei nostri antenati evolutivi, e costituiscono quasi la metà del nostro materiale genetico. Questi geni possono effettivamente "tagliarsi e incollarsi" in modo che saltino attorno a una parte diversa del nostro DNA e, così facendo, rendono i nostri genomi meno stabili.

Questi geni sono normalmente spento da un altro enzima sirtuin chiamato SIRT6, e animali geneticamente modificati per avere una copia extra di questo gene vivere più a lungo e in buona salute.

Il nostro DNA cambia man mano che invecchiamo. Per esempio, le strutture che tappano le estremità dei nostri cromosomi (che trasportano i nostri geni) chiamano telomeri abbreviare con la vecchiaia o lo stress. L'allungamento dei telomeri è stato suggerito come un modo per ripristinare la gioventù. Il problema è che il gene che fa questo, chiamato telomerasi, è normalmente attivato solo negli adulti con cancro.

Animali geneticamente modificati che producono eccessivamente la telomerasi sin dalla nascita sviluppare il cancro. Ma aggiungere confusione, usando virus geneticamente modificati per costringere i vecchi topi a produrre più risultati di telomerasi in a durata della vita più lunga con miglioramento della salute in tarda vita, senza un aumentato rischio di cancro.

Elizabeth Parrish, che è l'amministratore delegato di Bioviva - una società che lavora per lo sviluppo di trattamenti anti-invecchiamento - recentemente ha viaggiato in Colombia per ricevere terapia genica per estendere i suoi telomeri.

Un altro modo drastico per invertire l'invecchiamento potrebbe essere quello di trasformare le cellule adulte in cellule staminali giovanili, il che è possibile accendendo il cosiddetto "Fattori Yamanaka". Questi funzionano girando certi geni "on" o "off". Il problema è che girando di nuovo "fattori Yamanaka" su troppo provoca il cancro. Invece, girando brevemente questi geni sembra invertire l'invecchiamento e prolungare la durata della vita in topi a vita breve. Questa potrebbe essere una strategia potente ma rischiosa per invertire l'invecchiamento.

È già qui?

Alla fine, il primo farmaco anti-aging che probabilmente raggiungerà il mercato sarà quello con cui abbiamo già familiarità: metformina. È usato per curare il diabete, è stato utilizzato sin dagli 1950 ed è usato da decine di milioni di persone.

Negli animali la metformina prolunga la durata della vita e mantiene la salute, mentre gli studi su tutta la popolazione mostrano riduce il rischio di cancro. La metformina è pensato di funzionare attivando un sensore di energia nelle celle chiamate “AMPK”, che percepisce situazioni di bassa energia e altera il metabolismo in risposta.

L'effetto della metformina sulla salute e sulla durata della vita negli individui anziani non diabetici è attualmente l'argomento del TAME trial in New York. In caso di esito positivo, questa sperimentazione potrebbe portare alla prima pillola "gero-protettiva" o "anti-aging", che sarebbe considerata una profilassi ampiamente utilizzata dalla popolazione più anziana.

La prova di TAME è in corso guardato intensamente dall'industria della droga. L'invecchiamento non è ancora riconosciuto come una malattia reale dalle autorità di regolamentazione, il che rende possibili terapie che trattano l'invecchiamento meno redditizio dal punto di vista commerciale.

Qualsiasi farmaco di questo tipo sarà invece indirizzato a specifiche malattie dell'invecchiamento, per esempio l'artrite o il tipo di diabete 2.

Indipendentemente dall'eventualità che uno qualsiasi dei farmaci sopra riportati si sia dimostrato sicuro ed efficace negli esseri umani, l'attuale consiglio per mantenere la salute in età avanzata è prevedibile ma efficace. L'esercizio fisico, una dieta varia e moderata, il mantenimento del contatto sociale e l'evitamento dello stress hanno profondi benefici per la salute, al di là di tutto ciò che sarà mai disponibile in una pillola.

Circa l'autore

Lindsay Wu, NHMRC Senior Lecturer, School of Medical Sciences, UNSW

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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