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Der „Benjamin Button“-Effekt: Wissenschaftler können das Altern von Mäusen umkehren. Das Ziel ist es, dasselbe für Menschen zu tun – Boston News, Weather, Sports

(CNN) – In der des Molekularbiologen David Sinclair Labor An der Harvard Medical School werden alte Mäuse wieder jung.

Unter Verwendung von Proteinen, die eine erwachsene Zelle in eine Stammzelle verwandeln können, haben Sinclair und sein Team alternde Zellen in Mäusen auf frühere Versionen ihrer selbst zurückgesetzt. Beim ersten Durchbruch seines Teams erschienen Ende 2020, alte Mäuse mit schlechtem Sehvermögen und geschädigter Netzhaut konnten plötzlich wieder sehen, mit einem Sehvermögen, das zeitweise mit dem ihrer Nachkommen konkurrierte.

Als diese Mäuse etwa sechs Monate später starben, hatten sie immer noch ein gutes Sehvermögen, sagte Sinclair einem Publikum bei Life Itself, einer Gesundheits- und Wellnessveranstaltung, die in Zusammenarbeit mit CNN präsentiert wurde.

„Es ist ein permanenter Reset, soweit wir das beurteilen können, und wir denken, dass es ein universeller Prozess sein könnte, der auf den ganzen Körper angewendet werden könnte, um unser Alter zurückzusetzen“, sagte Sinclair, der die letzten 20 Jahre damit verbracht hat, Möglichkeiten zu untersuchen, das umzukehren Zahn der Zeit.

„Wenn wir das Altern umkehren, sollten diese Krankheiten nicht auftreten. Wir haben heute die Technologie, um in Ihre Hunderte gehen zu können, ohne sich Sorgen zu machen, dass Sie in Ihren 70ern Krebs, in Ihren 80ern Herzkrankheiten und in Ihren 90ern Alzheimer bekommen. Das ist die kommende Welt. Es ist buchstäblich eine Frage, wann und für die meisten von uns wird es in unserem Leben passieren“, sagte Sinclair dem Publikum.

„Seine Forschung zeigt, dass man das Altern verändern kann, um das Leben länger jünger zu machen. Jetzt will er die Welt verändern und das Altern zu einer Krankheit machen“, sagte er Angel-Investor Whitney Casey, die mit Sinclair zusammenarbeitet, um einen biologischen Alterstest zum Selbermachen zu entwickeln.

Während sich die moderne Medizin mit Krankheiten befasst, befasst sie sich nicht mit der zugrunde liegenden Ursache, „die für die meisten Krankheiten das Altern selbst ist“, sagte Sinclair. „Wir wissen, dass die Alterskrankheiten verschwinden, wenn wir das Alter eines Organs wie des Gehirns einer Maus umkehren. Die Erinnerung kommt zurück; Es gibt keine Demenz mehr.

„Ich glaube, dass das Verzögern und Umkehren des Alterns in Zukunft der beste Weg sein wird, um die Krankheiten zu behandeln, die die meisten von uns plagen.“

Eine Reset-Taste

In Sinclairs Labor sitzen zwei Mäuse nebeneinander. Das eine ist das Bild der Jugend, das andere grau und schwach. Und doch sind sie Geschwister, die aus demselben Wurf geboren wurden – nur einer wurde genetisch so verändert, dass er schneller altert.

Wenn das möglich wäre, fragte Sinclair sein Team, wäre dann auch das Gegenteil möglich? Der japanische biomedizinische Forscher Dr. Shinya Yamanaka hatte bereits erwachsene menschliche Hautzellen so umprogrammiert, dass sie sich wie embryonale oder pluripotente Stammzellen verhalten und sich zu jeder Zelle im Körper entwickeln können. Die Entdeckung von 2007 gewann den Wissenschaftler a Nobelpreisund seine „induzierten pluripotenten Stammzellen“ wurden bald als „Yamanaka-Faktoren“ bekannt.

Adulte Zellen, die über Yamanaka-Faktoren vollständig in Stammzellen zurückverwandelt werden, verlieren jedoch ihre Identität. Sie vergessen, dass sie Blut-, Herz- und Hautzellen sind, was sie perfekt für die Wiedergeburt als „Cell du Jour“ macht, aber lausig bei der Verjüngung. Sie wollen doch nicht, dass Brad Pitt in „Der seltsame Fall des Benjamin Button“ auf einmal zum Baby wird; Sie möchten, dass er rückwärts altert, während Sie sich immer noch daran erinnern, wer er ist.

Labore auf der ganzen Welt stürzten sich auf das Problem. Eine Studie 2016 erschienen von Forschern am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, zeigten, dass Zeichen des Alterns bei genetisch gealterten Mäusen ausgelöscht werden konnten, die für kurze Zeit vier Yamanaka-Hauptfaktoren ausgesetzt waren, ohne sie zu löschen die Identität der Zellen.

Doch all diese Forschungen hatten eine Kehrseite: In bestimmten Situationen entwickelten die veränderten Mäuse krebsartige Tumore.

Auf der Suche nach einer sichereren Alternative wählte der Genetiker Yuancheng Lu aus dem Sinclair-Labor drei der vier Faktoren aus und fügte sie einem harmlosen Virus genetisch hinzu. Das Virus wurde entwickelt, um die verjüngenden Yamanaka-Faktoren an beschädigte retinale Ganglienzellen im Augenhintergrund einer gealterten Maus zu liefern. Nach der Injektion des Virus in das Auge wurden die pluripotenten Gene dann angeschaltet, indem der Maus ein Antibiotikum verabreicht wurde.

„Das Antibiotikum ist nur ein Werkzeug. Es könnte wirklich jede Chemikalie sein, nur ein Weg, um sicherzustellen, dass die drei Gene eingeschaltet sind“, sagte Sinclair. „Normalerweise sind sie nur bei sehr jungen, sich entwickelnden Embryonen an und schalten sich dann aus, wenn wir älter werden.“

Erstaunlicherweise verjüngten sich beschädigte Neuronen in den Augen von Mäusen, denen die drei Zellen injiziert wurden, und es wuchsen sogar neue Axone oder Projektionen aus dem Auge in das Gehirn. Seit dieser ursprünglichen Studie sagte Sinclair, sein Labor habe die Alterung in den Muskeln und Gehirnen von Mäusen rückgängig gemacht und arbeite nun daran, den gesamten Körper einer Maus zu verjüngen.

„Irgendwie wissen die Zellen, dass der Körper sich selbst zurücksetzen kann, und sie wissen immer noch, welche Gene eingeschaltet sein sollten, als sie jung waren“, sagte Sinclair. „Wir glauben, dass wir ein uraltes Regenerationssystem anzapfen, das einige Tiere verwenden – wenn man einem Salamander ein Glied abschneidet, wächst es nach. Der Schwanz eines Fisches wächst nach; Ein Mausfinger wird nachwachsen.“

Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass im Körper eine „Sicherungskopie“ der Jugendlichkeitsinformationen gespeichert ist, fügte er hinzu.

„Ich nenne es die Informationstheorie des Alterns“, sagte er. „Es ist ein Informationsverlust, der alternde Zellen dazu bringt, zu vergessen, wie sie funktionieren, zu vergessen, welcher Zelltyp sie sind. Und jetzt können wir einen Reset-Schalter anzapfen, der die Fähigkeit der Zelle wiederherstellt, das Genom wieder korrekt zu lesen, als ob sie jung wäre.“

Während die Veränderungen bei Mäusen monatelang anhielten, gefrieren erneuerte Zellen nicht mit der Zeit und altern nie (wie zum Beispiel Vampire oder Superhelden), sagte Sinclair. „Es ist so dauerhaft wie das Altern. Es ist ein Reset, und dann sehen wir, wie die Mäuse wieder altern, also wiederholen wir einfach den Vorgang.

„Wir glauben, dass wir den Hauptschalter gefunden haben, eine Möglichkeit, die Uhr zurückzuspulen“, fügte er hinzu. „Der Körper wacht dann auf, erinnert sich an Verhalten, erinnert sich an Regeneration und ist wieder jung, auch wenn man schon alt ist und eine Krankheit hat.“

Die Wissenschaft weiß bereits, wie man das menschliche Altern verlangsamen kann

Studien darüber, ob die genetische Intervention, die Mäuse wiederbelebt, das Gleiche für Menschen tun wird, befinden sich in einem frühen Stadium, sagte Sinclair. Es wird Jahre dauern, bis Versuche am Menschen abgeschlossen, analysiert und, wenn sie sicher und erfolgreich sind, auf die Masse skaliert werden, die für ein Bundeszulassungssiegel erforderlich ist.

Während wir darauf warten, dass die Wissenschaft feststellt, ob auch wir unsere Gene zurücksetzen können, gibt es viele andere Möglichkeiten, den Alterungsprozess zu verlangsamen und unsere biologischen Uhren zurückzusetzen, sagte Sinclair.

„Die Top-Tipps sind einfach: Konzentrieren Sie sich auf Pflanzen als Nahrung, essen Sie seltener, schlafen Sie ausreichend, lassen Sie dreimal pro Woche 10 Minuten lang durch Sport die Luft aus, um Ihre Muskelmasse zu erhalten, schwitzen Sie nicht die Kleinigkeiten und lassen Sie es sich gut gehen soziale Gruppe“, sagte Sinclair.

All diese Verhaltensweisen wirken sich auf unsere aus EpigenomProteine ​​und Chemikalien, die wie Sommersprossen auf jedem Gen sitzen und darauf warten, dem Gen zu sagen, „was es zu tun hat, wo es zu tun ist und wann es zu tun ist“. nach Angaben des National Human Genome Research Institute. Das Epigenom schaltet Gene buchstäblich ein und aus.

Was kontrolliert das Epigenom? Das menschliche Verhalten und die Umwelt spielen eine Schlüsselrolle. Nehmen wir an, Sie wurden mit einer genetischen Veranlagung für Herzkrankheiten und Diabetes geboren. Aber weil Sie die meiste Zeit Ihres Lebens trainiert, sich pflanzlich ernährt, gut geschlafen und Ihren Stress bewältigt haben, ist es möglich, dass diese Gene niemals aktiviert werden. Experten sagen, so können wir einen Teil unseres genetischen Schicksals selbst in die Hand nehmen.

Die positive Wirkung auf unsere Gesundheit aus sich pflanzenbasiert ernährenhaben enge, liebevolle Beziehungen und bekommen ausreichende Bewegung und schlafen sind gut dokumentiert. Kalorienbeschränkungist jedoch eine umstrittenere Art, dem Leben Jahre hinzuzufügen, sagen Experten.

Das Reduzieren von Lebensmitteln – ohne Unterernährung zu verursachen – war a wissenschaftlich anerkannter Weg, um das Leben zu verlängern seit fast einem Jahrhundert. Studien an Würmern, Krebsen, Schnecken, Fruchtfliegen und Nagetieren haben ergeben, dass eine Kalorieneinschränkung „das Einsetzen von altersbedingten Erkrankungen verzögern“ wie Krebs, Herzkrankheiten und Diabetes. laut dem National Institute on Aging. Einige Studien haben auch eine Verlängerung der Lebensdauer festgestellt: In einer Studie aus dem Jahr 1986 lebten Mäuse, denen nur ein Drittel der Kalorien eines typischen Tages zugeführt wurden, 53 Monate – eine als Haustier gehaltene Maus kann etwa 24 Monate alt werden.

Studien an Menschen waren jedoch weniger aufschlussreich, teilweise weil sich viele darauf konzentriert haben Gewichtsverlust statt Langlebigkeit. Für Sinclair war die Reduzierung der Mahlzeiten jedoch ein wesentlicher Faktor beim Zurücksetzen seiner persönlichen Uhr: Jüngste Tests zeigen, dass er ein biologisches Alter von 42 in einem Körper hat, der vor 53 Jahren geboren wurde.

„Ich mache jetzt seit 10 Jahren einen biologischen Test und bin in den letzten zehn Jahren stetig jünger geworden“, sagte Sinclair. „Die größte Veränderung meiner biologischen Uhr trat auf, als ich weniger oft aß – ich esse jetzt nur noch eine Mahlzeit am Tag. Das hat meine Biochemie am meisten verändert.“

Zusätzliche Möglichkeiten, die Uhr zurückzudrehen

Sinclair integriert andere Werkzeuge in sein Leben, basierend auf Forschungen aus seinem Labor und anderen. In seinem Buch „Lebensdauer: Warum wir altern und warum wir es nicht müssen“, schreibt er, dass wenig von dem, was er tut, der Art von „rigorosen klinischen Langzeittests“ unterzogen wurde, die erforderlich sind, um ein „vollständiges Verständnis der breiten Palette möglicher Ergebnisse“ zu haben. Tatsächlich fügte er hinzu: „Ich habe keine Ahnung, ob das überhaupt das Richtige dafür ist mich zu tun.“

Mit dieser Einschränkung ist Sinclair bereit, seine Tipps zu teilen: Er hält seine Stärke und seinen Zucker auf einem Minimum und gab Desserts im Alter von 40 auf (obwohl er zugibt, gelegentlich einen Geschmack zu stehlen). Er isst eine gute Menge Pflanzen, vermeidet es, andere Säugetiere zu essen, und hält sein Körpergewicht am unteren Ende des Optimums.

Er trainiert, indem er jeden Tag viele Schritte macht, geht nach oben, anstatt mit dem Aufzug zu fahren, und besucht mit seinem Sohn das Fitnessstudio, um Gewichte zu heben und zu joggen, bevor er in die Sauna geht und in einen eiskalten Pool eintaucht. „Ich habe meinen 20 Jahre alten Körper zurück“, sagte er mit einem Lächeln.

Apropos Kälte, die Wissenschaft hat lange angenommen, dass niedrigere Temperaturen die Langlebigkeit vieler Arten erhöhen, aber ob das stimmt oder nicht, hängt möglicherweise vom eigenen Genom ab. laut einer Studie aus dem Jahr 2018. Unabhängig davon scheint es, dass Kälte zunehmen kann Braunes Fett beim Menschen, das ist die Art von Fett, die Bären verwenden, um sich während des Winterschlafs warm zu halten. Braunes Fett hat sich gezeigt verbessern den Stoffwechsel und bekämpfen Fettleibigkeit.

Sinclair nimmt täglich die Vitamine D und K2 und Baby-Aspirin ein, zusammen mit Nahrungsergänzungsmitteln, die sich als vielversprechend für die Verlängerung der Langlebigkeit von Hefe, Mäusen und menschlichen Zellen in Reagenzgläsern erwiesen haben.

Ein Nahrungsergänzungsmittel, das er einnimmt, nachdem er seine Vorteile entdeckt hat, ist 1 Gramm Resveratrol, die Antioxidans-ähnliche Substanz, die in der Haut von Trauben, Blaubeeren, Himbeeren, Maulbeeren und Erdnüssen vorkommt.

Er nimmt auch 1 Gramm Metformin, ein Grundnahrungsmittel im Arsenal von Medikamenten zur Senkung des Blutzuckers bei Diabetikern. Er fügte es hinzu, nachdem Studien gezeigt hatten, dass es Entzündungen, oxidative Schäden und Zellalterung reduzieren könnte, bei denen Zellen geschädigt sind, sich aber weigern zu sterben und als eine Art fehlerhafte „Zombiezelle“ im Körper verbleiben.

Jedoch, einige Wissenschaftler streiten über die Anwendung von Metformin, wobei auf seltene Fälle von Milchsäurebildung und mangelndes Wissen über die Wirkungsweise von Metformin im Körper hingewiesen wird.

Sinclair nimmt auch 1 Gramm NMN oder Nicotinamid-Mononukleotid ein, das sich im Körper in NAD+ oder Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid umwandelt. Als Coenzym, das in allen lebenden Zellen vorkommt, spielt NAD+ eine zentrale Rolle bei den biologischen Prozessen des Körpers, wie z. B. der Regulierung der Zellenergie, der Erhöhung der Insulinsensitivität und der Umkehrung der mitochondrialen Dysfunktion.

Wenn der Körper altert, nehmen die NAD+-Spiegel deutlich ab und fallen bis zum mittleren Alter auf etwa halb so hoch wie die Jugendwas zu altersbedingten Stoffwechselerkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen beiträgt. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die Wiederherstellung des NAD+-Spiegels die allgemeine Gesundheit sicher verbessert und die Lebensdauer bei Hefen, Mäusen und Hunden verlängert. Klinische Studien, die das Molekül beim Menschen testen, laufen seit drei Jahren, sagte Sinclair.

„Diese Nahrungsergänzungsmittel und der Lebensstil, den ich praktiziere, sollen unsere Abwehrkräfte gegen das Altern aktivieren“, sagte er. „Nun, wenn Sie das tun, drehen Sie die Uhr nicht unbedingt zurück. Dies sind nur Dinge, die epigenetische Schäden und diese anderen schrecklichen Kennzeichen des Alterns verlangsamen.

„Aber der wirkliche Fortschritt war meiner Meinung nach die Fähigkeit, dem Körper einfach zu sagen: ‚Vergiss das alles. Sei einfach wieder jung“, indem du einfach einen Schalter umlegst. Ich sage jetzt nicht, dass wir alle wieder 20 Jahre alt werden“, sagte Sinclair.

„Aber ich bin optimistisch, dass wir diesen sehr grundlegenden Prozess, der in allem existiert, von einer Fledermaus über ein Schaf und einen Wal bis hin zu einem Menschen, duplizieren können. Wir haben es in einer Maus gemacht. Mir fällt kein Grund ein, warum es nicht auch bei einer Person funktionieren sollte.“

The-CNN-Wire
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Nate Jones

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