科学家找到了通过打开关闭特定基因实现长生不老药,长生不老药获取真的要出现了

科学家发现,通过打开和关闭特定基因,进而编辑表观基因组,也许可以在某种程度上实现长生不老


据MIT Technology Review报导,圣地亚哥索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)近期的实验利用“返老还童妙药”,成功地治愈了老鼠的早老症(progeria)——老鼠所有早衰的器官、细胞全部恢复正常水平。


科学家找到了通过打开关闭特定基因实现长生不老药,长生不老药获取真的要出现了

这是目前一种先进的基因“重新编程”技术:重置基因表观记号,即改变细胞中决定哪些基因开启和关闭的化学开关。抹去这些记号后,一个细胞仿佛忘记了自己该长成皮肤细胞还是骨头细胞,而“倒退”回更原始的胚胎状态。很多实验室使用这种技术制造干细胞。

然而索尔克生物研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte在实验将此技术用于生物体,甚至人体。他认为这可能就是人类的“长生不老药”。

Izpisua Belmonte认为,这种技术将人的寿命在目前的基础上再延长30~50年是很可能实现的。“我认为能活到130岁的人现在已经出生了。我很确信。”

这种技术最早来自获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加入四种蛋白质,可以实现细胞的“重新编程”,可以让细胞从外观和功能上都退回到胚胎状态。这些蛋白质的组合被称为“山中要素”(Yamanaka factors)。

成功应用的例子

很多科学家认为山中的发现将为器官移植手术带来革命。日本科学家为一位80岁的女子治疗黄斑变异的眼疾。他们从她身上取得细胞样本,利用“山中要素”将细胞退回到胚胎状态,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利用实验室培养的器官进行移植的患者。手术后,她的眼睛感觉“更明亮”,视力不再恶化。

在此之前,西班牙国家癌症研究中心的研究者把这一技术向另一个方向发展——在基因组中获得这套“山中要素”拷贝的老鼠,也能实现细胞的再编程。由此研究者发现,这种技术不仅在培养皿中可用,在成年动物体内一样有效。

科学家认为这将为人类造出真正的“灵丹妙药”,有可能实现整个人体的年轻化。

风险

然而科学家意识到潜在的风险。过度清除基因甲基化记号,将导致细胞失去“身份信息”。索尔克生物研究所的研究员Pradeep Reddy说:“你清除了它们的记忆。这些空白的细胞可能长成正常的细胞,也可能长成没有能力执行其既定目标任务的细胞,也可能长成癌细胞。”

因此在本文开头的实验中,就在研究者为这样的结果兴奋不已的时候,这些老鼠在接受治疗后三四天内仍然死去。致死的原因是治疗引发细胞变异导致肿瘤。研究者估计,可能与返老还童药物使用过量有关。

改进版:真的找到长生不老药了吗?

2016年,Izpisua Belmonte的研究组改进了办法,可以控制患有早老症老鼠使用“山中要素”的药量。这次,它们通过基因编辑,让老鼠的身体自己产生“山中要素”,但是要在抗生素多西环素(doxycycline)的激发下产生。

他们把老鼠分组,一组随时都能饮用带有多西环素的水源;另一组一周中只有两天水里放有多西环素。结果显示,喝了很多抗生素的老鼠很快就死掉了;而有节制摄取抗生素的老鼠没有长肿瘤,而且身体更健壮,肾脏和脾脏功能都更好,心脏也跳动得更有力。

总体上,这些老鼠比一般的老鼠寿命长了30%。

Izpisua Belmonte的这份研究在权威刊物《细胞》(Cell)上发表后,吸引了同行的关注。

大部分的质疑在于,这种药物是否真的能全面阻止衰老,怀疑这种方法是不是仅起到了“消除皱纹”的表观目的,并没有真正触及衰老的本质。如果是这样,那这个药物不过是起到“美容”的作用。

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,“衰老是成百上千个变化结合在一起的过程”,利用简单的药物就能逆转衰老他觉得不大可能。

还有的质疑认为,Izpisua Belmonte的实验只针对患有早老症的老鼠,不能说明这对正常的老鼠有效。

Izpisua Belmonte回应称,他正在进行研究回答这个问题。但是对普通老鼠的实验需要的时间更长,才能得出结果。普通老鼠寿命2~2.5年左右,不像之前实验所用的患有早老症的老鼠,只有3个月左右的寿命。

近期可预见的用途

尽管实现整个人体的返老还童没有这么容易,但是研究者看到了这种技术在针对多种具体的疾病上的巨大潜力,有望在未来几年内实现。

AgeX和Turn Biotechnologies是两家走在前列的初创公司。AgeX在研究用这种技术治疗心脏病,同时也在申请政策许可,对骨性关节炎和老化相关的肌肉损失疗法进行临床实验。

另一家生物科技公司GenuCure,在研究用这种技术年轻化人体的软骨,拟研发一种可注入膝盖的药物使膝盖骨年轻化,替代昂贵的膝盖置换手术。


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