Länger leben oder langsamer älter werden: ein technologischer Ansatz für das Alter

Altern betrifft jeden Menschen auf der Welt - ausnahmslos. Gleichzeitig ist sich die moderne Wissenschaft des Mechanismus des Alterns selbst noch wenig bewusst und kann die einfache Frage noch nicht einmal klar beantworten: Woran stirbt ein Mensch genau, an "Alter" an sich oder schließlich an altersbedingten Krankheiten?



Traditionelle Biologie mit Genetik, Giganten der pharmakologischen Industrie, technologisch visionäre Innovatoren und sozial orientierte Startups, die versuchen, die Lebensqualität einer alternden Bevölkerung zu verbessern, kommen aus verschiedenen Blickwinkeln. Einige Theorien und Ansätze sowie die Frage, wo sie mit Lösungen für altersbedingte soziale Probleme umgehen können, werden heute diskutiert.

"Traditionelle" wissenschaftliche Theorien

Heute haben Wissenschaftler eine Reihe von Theorien, die hauptsächlich bestimmte Aspekte des Alterns untersuchen und nach einem bestimmten Mechanismus suchen, der dies erklären könnte. Ansätze für ein umfassendes und systematisches Verständnis dieses Prozesses liegen noch vor uns.

Theorie des Alterns durch freie Radikale

Die vor einigen Jahrzehnten am weitesten verbreitete Theorie besagt, dass das Altern auf die Anhäufung von Schäden in Zellen zurückzuführen ist, die durch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) - die sogenannten freien Radikale - verursacht werden. Dies ist ein Nebenprodukt des normalen Zellstoffwechsels, aber im Laufe der Zeit akkumulieren ROS, beginnen die Zellen massiv zu schädigen und provozieren Mutationen.


Naked Digger (Foto: National Geographic Creative / Alamy Stock)

Heute wird diese Theorie durch eine Reihe experimenteller Beobachtungen an Vögeln und kleinen Nagetieren widerlegt - es stellte sich heraus, dass die Lebenserwartung verwandter Arten mit der gleichen ROS-Produktion um Größenordnungen unterschiedlich ist. Die nackte Maulwurfsratte ( Heterocephalus glaber ) war die herausragendste - ein kleines Nagetier aus der Familie der Maulwurfsratten, das um Größenordnungen länger lebt als alle anderen bekannten Nagetiere vergleichbarer Größe (ein Individuum lebte mehr als 30 Jahre in Gefangenschaft). Gleichzeitig steigt das Mortalitätsrisiko im Gegensatz zu allen anderen Säugetieren im Laufe der Jahre nicht an .

Unterreplikation beenden

Diese Theorie befasst sich mit Telomeren - den terminalen Abschnitten von Chromosomen, die während jeder Zellteilung verkürzt werden. Dies liegt an der Tatsache, dass DNA-Polymerase (ein Enzym, das an der DNA-Replikation beteiligt ist) keine DNA-Kopie von Anfang an synthetisieren kann, sondern einer vorhandenen Hydroxylgruppe Nukleotide hinzufügen muss. Dieses Phänomen wurde erstmals in den frühen 1960er Jahren von Leonard Hayflick, einem Professor für Mikrobiologie und Anatomie an der Universität von Kalifornien in San Francisco, beobachtet, der nach ihm die „ Hayflick-Grenze “ benannt wurde - die maximale Anzahl von Teilungen, die eine einzelne Zelle überleben kann (für den menschlichen Körper war die Grenze definiert in 52 Abteilungen).


Originalbild: Azmistowski17 Wiki-Benutzer (CC BY-SA 4.0 Lizenz)

Aber sie hat den Test der Zeit nicht überlebt. In den letzten zwei Jahrzehnten haben Biologen den umgekehrten Prozess im Körper einiger Seevögel beobachtet, wenn sich die Telomere im Gegenteil verlängern.

Epigenetische Theorien

Die Epigenetik ist ein ziemlich neuer Zweig in der Wissenschaft, der vererbbare Veränderungen der Genfunktion untersucht. Der Begriff wurde erstmals bereits Mitte des 20. Jahrhunderts vorgeschlagen, aber die moderne Definition der Epigenetik wurde fast heute, in den 1990er Jahren, mit der Einreichung des amerikanischen Genetikers Arthur Riggs formuliert.

Ein Gen wird im Zellkern jeder Zelle des DNA-Moleküls gespeichert - ein identisches Erbprogramm, das sich im Laufe des Lebens nicht ändert und von keinen externen Faktoren beeinflusst wird. Wie entstehen dann aus diesem identischen Code völlig unterschiedliche Zellen in ihrer Struktur, ihren Funktionen und Prozessen (aus denen wiederum verschiedene Gewebe und Organe wachsen)? Verschiedene Zelltypen aktivieren verschiedene Teile des Genoms und verändern während des Teilungsprozesses die Aktivität einzelner Gene. Und dieser Prozess wird durch zusätzliche Faktoren reguliert, ein separates „Kontrollprogramm“, das auch im Genom aufgezeichnet wird - dies ist das Epigen.

Die Weltwissenschaft beginnt gerade mit einer ernsthaften systematischen Untersuchung des Epigenoms - 2007 wurde die erste Veröffentlichung im Rahmen des amerikanischen nationalen Epigenomprogramms veröffentlicht , und drei Jahre später wurde das Internationale Konsortium des menschlichen Epigenoms ( IHEC ) gegründet, das Forschungsprojekte in mehreren Ländern kombiniert.



Einige Aspekte epigenetischer Veränderungen, wie DNA-Methylierung oder Histonmodifikationen , wurden bereits relativ detailliert untersucht; Viele andere Biologen haben es noch nicht verstanden. Jetzt ist jedoch klar, dass epigenetische Prozesse am engsten mit altersbedingten Veränderungen im Körper korrelieren und höchstwahrscheinlich der Schlüssel sind, um eine genaue, vollständige und konsistente Theorie des Alterns auf zellulärer Ebene zu erhalten. Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass die vollständige Kartierung des menschlichen Epigenoms für die moderne Wissenschaft ein ebenso bedeutender Durchbruch sein wird wie die Entdeckung der Zelle durch Robert Hook im 17. Jahrhundert und die vollständige Entschlüsselung der menschlichen DNA im Jahr 2003.

Geschlossene Forschung
Im Gegensatz zu Forschungsinstituten und staatlich geförderten Stipendienprogrammen, die die Ergebnisse all ihrer Forschungen und Experimente enthüllen, arbeiten viele private Forschungs- und Entwicklungszentren hinter verschlossenen Türen an Alterung und altersbedingten Krankheiten. Manchmal treffen sich die geheimen Labors der "großen Farm" mit der Technologiebranche, und Startups wie California Calico , die 2013 mit Unterstützung und Finanzierung von Google gegründet wurden, erscheinen.


Hauptsitz von Calico ohne Markierung (Foto: Google Maps)

Das Unternehmen investiert auch in das biopharmazeutische Unternehmen AbbVie - insgesamt sind es bereits 750 Millionen US-Dollar (und plant, im ersten Quartal 2019 eine weitere halbe Milliarde hinzuzufügen). Calico hat noch kein einziges Medikament oder Biotech-Produkt hergestellt, und bisher sind nur wenige wissenschaftliche Artikel, die von seinen Mitarbeitern veröffentlicht wurden, gemeinfrei.

Futurologische Theorie

Im Gegensatz zu anderen wissenschaftlichen Theorien steht der ursprüngliche Ansatz des britischen Gerontologen Aubrey di Gray, Mitbegründer der Methuselah Foundation , sowie der SENS Research Foundation , die 2009 aus ihr hervorgegangen ist. Dee Gray ist überzeugt, dass der menschliche Körper überhaupt kein natürliches Alterungsprogramm hat und alle Probleme nur aufgrund der Unvollkommenheit der natürlichen Mechanismen des „Anti-Aging“ auftreten. Er entwickelte eine Reihe von technischen Strategien für vernachlässigbares Altern ( SENS ) - therapeutische Praktiken, die darauf abzielen, den Körper durch Neutralisierung von Krebsmutationen, Reinigung intrazellulärer und interzellulärer Ablagerungen, Wiederherstellung verlorener und Zerstörung fehlerhafter Zellen zu verjüngen und zu regenerieren.

Heute ist der gesamte SENS-Komplex ein reines Gedankenexperiment, und es gibt keine offensichtlichen Verschiebungen in Richtung praktischer Umsetzung. Während einige Biologen und Genetiker Skepsis gegenüber Di Grays Forschungen äußerten, gelang es ihm selbst, die Unterstützung sehr maßgeblicher Persönlichkeiten wie des Futuristen Ray Kurzweil und Peter Thiel zu gewinnen, die Millionen von Dollar für die Entwicklung der SENS-Stiftung spendeten.

Gesunde Langlebigkeit vs. langes Leben

Wenn die wissenschaftliche Gemeinschaft mehr am Altern als biologischem Mechanismus interessiert ist, betrachten sozial orientierte Forscher und Start-ups dieses Problem unter dem Gesichtspunkt, die langfristige Steigerung der Lebensqualität des Menschen zu maximieren. Der Begriff „ Lebensdauer “ in ihrem Wortschatz wird schrittweise durch den Begriff „gesunde Zeitspanne “ ersetzt. In einem solchen Paradigma besteht das Ziel darin, die Verlängerung der aktiven und gesunden Lebensphase zu maximieren, wenn eine Person Zugang zu allen Aktivitäten hat, die sie interessieren, und die negativen Aspekte von Alter und Alter zu reduzieren. Zum Beispiel erscheint der Begriff „Gesundheitsspanne“ in der Beschreibung eines neuen Biotechnologietracks, der Anfang dieses Jahres von YC Combinator eingeführt wurde :

Y Combinator Bio
„Ich freue mich, Ihnen unser neues Experiment zur Finanzierung biomedizinischer Unternehmen in den frühen Entwicklungsstadien vorstellen zu können - YC Bio.

Die Biologie ist eine ziemlich große Branche, und das erste engere Thema, auf das wir uns konzentrieren möchten, wird die Verlängerung eines gesunden Lebens und altersbedingte Krankheiten sein. Wir glauben, dass es jetzt eine großartige Gelegenheit gibt, Menschen zu helfen, ihre Gesundheit viel länger zu erhalten. Dies kann einer der besten Wege sein, um aus der Gesundheitskrise herauszukommen.

Für einige Zeit finanzierten wir biologische Unternehmen und während dieser Zeit begannen wir zu verstehen, was funktioniert und was nicht. Wir werden versuchen, ein Programm zu entwickeln, das auf diesen Erfahrungen basiert, und mit ziemlicher Sicherheit wird sich dabei etwas ändern.

Für YC Bio werden wir einen separaten Track starten, wie dies beispielsweise bei YC AI der Fall war. Es gibt jedoch mehrere Unterschiede: Anstelle einer Standardtransaktion für YC-Unternehmen (120.000 USD mit einem Anteil von 7%) bieten wir Unternehmen einen Betrag von 500.000 USD bis 1 Million USD für einen Anteil von 10 bis 20% an. Wir helfen Unternehmen auch dabei, ein Labor (über einen Partner) zu finden, Zugang zu einer Vielzahl von Experten und anderen Sonderangeboten zu erhalten.

"Wir haben in unserem RFS-System ein separates Antragsformular für alle biologischen Unternehmen vorbereitet, die sich mit dem Altern und der Verlängerung eines gesunden Lebens befassen. Wir freuen uns jedoch natürlich, alle anderen Bio-Startups einzuladen, Anträge für das Standard-YC-Programm einzureichen." - Sam Altman, Januar 2018

(Danke MagisterLudi für die Übersetzung)

Ihr Projekt kann hier sein.

In diesem Herbst startet der Philtech Accelerator einen dritten Stream - für Startups, die skalierbare technologische Lösungen für das Alterungsproblem anbieten. Wenn Sie oder Ihre Freunde Ideen oder ein Projekt für eine technologische Lösung der mit dem Altern verbundenen sozialen, wirtschaftlichen und kulturellen Probleme haben, ist es Zeit , einen Antrag einzureichen : Bis zum 27. September bleibt nicht viel Zeit!