Waarschijnlijk de meest fervente tegenstander van sterven door ouderdom in de academische wereld is Aubrey de Gray, een Britse bioloog met een Ph. D. van Cambridge University en lang, lang haar dat hij in een paardenstaart bond. Volgens hem is veroudering een ongezond proces - een soort verzameling ongewenste bijwerkingen van ons leven. Hij trekt een analogie tussen ouderdom en malaria, want ook malaria doodt veel mensen. Als je de kans had gehad om haar te genezen, zou je niet?
“Elke dag van mijn succes in de strijd tegen veroudering redt 100.000 levens. Honderdduizend levens zijn 30 World Trade Centers”, zei hij in 2014.
De groep van gekwalificeerde wetenschappers die de significante toename van de levensverwachting bestudeert, blijft groeien: geneticus Craig Venter, die een van de eersten was die het menselijk genoom sequentieerden; biochemicus Cynthia Kenyon, die ontdekte dat een mutatie in slechts één gen de levensduur van de worm verdubbelde (Kenyon is nu vice-president van onderzoek naar veroudering bij Calico, een dochteronderneming van Google); bioloog Bill Andrews, die het team leidde dat het menselijke gen voor telomerase ontdekte, een enzym waarvan wordt aangenomen dat het de sleutel is tot het verouderingsproces.
Onder hun beloften zijn een 90-jarige gezondheid op 50-jarige leeftijd (volgens de Methuselah Foundation), een leven tot 150 (volgens Andrews) en een eeuwige biologische leeftijd van 25 (volgens Gray).
Ons is geleerd dat de dood natuurlijk is en dat het proberen te vermijden een droomgestuurde waanzin is. Deze onderzoekers hebben echter echte ontdekkingen gedaan. Ze hebben hun werk gepubliceerd in zeer gerespecteerde tijdschriften en hebben aanzienlijke financiële middelen aangetrokken. Als deze wetenschappers beweren dat het mogelijk is om langer of zelfs voor onbepaalde tijd te leven, willen ze geloven.
Aan het begin van de 20e eeuw hebben we de levensverwachting immers al verdubbeld. Wie kan met zekerheid zeggen dat we dit niet kunnen nu we zoveel weten over ouder worden? Misschien is het idee om de dood te voorkomen niet zo gek?
Wat is veroudering
Promotie video:
Afgelopen december verontrustte een onderzoek aan het Salk Institute de media. Wetenschappers hebben geëxperimenteerd met muizen met Progeria, een ziekte die vroegtijdige veroudering veroorzaakt. De onderzoekers waren in staat om de muizen genetisch te modificeren om vier genen die verband houden met veroudering aan te zetten door de muizen bloot te stellen aan een antibioticum. Muizen met Progeria leefden 30% langer. Het bleek dat gezonde muizen na de behandeling jonger werden en sneller herstelden. "Ons onderzoek toont aan dat veroudering niet in één richting hoeft te gaan", legt een hoofdonderzoeker uit.
Om de paar maanden kondigen wetenschappers een andere ontdekking aan die aantoont hoe een zeer specifieke reeks veranderingen sommige aspecten van veroudering bij dieren vertraagde. Natuurlijk wordt elke studie informatiever wanneer ze wordt gepresenteerd als onderdeel van een enkel proces om veroudering te bestuderen.
Om de vooruitgang van onderzoekers op dit gebied te kunnen waarderen, is het noodzakelijk om te begrijpen wat "veroudering" betekent in een wetenschappelijke context. In het bijzonder verwijst veroudering naar de verslechtering of vernietiging van vitale lichaamsfuncties in de loop van de tijd - "de geleidelijke uitputting van de integriteit van alle orgaansystemen", zei Dan Belxi, assistent-professor in de geneeskunde aan de afdeling Geriatrie aan de Duke University School of Medicine. We weten dat ziekten zoals Alzheimer, diabetes, hart- en vaatziekten en kanker, althans gedeeltelijk, worden veroorzaakt door veroudering.
Naarmate we ouder worden, ondergaat ons lichaam intracellulaire veranderingen die niet alleen het hart en de longen beïnvloeden, maar ook de spieren en het zenuwstelsel. “Deze veranderingen hebben invloed op allerlei systemen in ons lichaam. En elk van deze systemen afzonderlijk begint een beetje slechter te werken naarmate we ouder worden, en geleidelijk draagt dit bij aan de ontwikkeling van disfuncties die leiden tot ziekte, invaliditeit en uiteindelijk tot de dood”, besluit Belksi.
Nu begrijpen we dat de biologische leeftijd niet altijd overeenkomt met de chronologische leeftijd. Stel je een tweeling voor: de een drinkt veel, is ondervoed, slaapt niet genoeg en oefent nooit, terwijl de ander het tegenovergestelde doet. De eerste van het paar zal waarschijnlijk eerder oud worden en ouderdomsgerelateerde ziekten ontwikkelen.
Wat er met onze organen gebeurt, hangt af van de cellen, dus de grootste doorbraak in onze kennis van veroudering was misschien het begrijpen van enkele van de paden die veroudering op cellulair niveau beïnvloeden.
De sleutel ligt in wat wetenschappers signalering noemen - waardoor cellen met elkaar communiceren om basisfuncties zoals celherstel of immuunrespons te reguleren. Hoewel fouten in celsignalering auto-immuunziekten, diabetes en kanker kunnen veroorzaken, blijkt dat het wijzigen van signaalroutes ook veroudering kan vertragen, althans bij dieren.
Onderzoekers identificeerden twee leeftijdsgerelateerde signaalroutes: insuline-achtige groeifactor (IGF-1), die wordt geassocieerd met groei en metabolisme, en het doelwit van Rapamycin (TOR), dat naast groei celbeweging en replicatie reguleert. Hoe meer we ons verdiepen in de wetenschap van verjonging, hoe vaker deze afkortingen zullen voorkomen.
Aangenomen wordt dat als het mogelijk is de biologische klok voldoende te vertragen, het mogelijk is om het begin van de ouderdom en de daarmee gepaard gaande ziekten uit te stellen. Doodsstrijders zoals Peter Thiel, Larry Ellison en Larry Page financieren verjongingsonderzoek en geloven dat dergelijke ontdekkingen, gecombineerd met medicijnen, zullen veranderen in een combinatieoplossing en het leven zullen verlengen, misschien voor altijd.
Vasten, gene-hacking en andere interventies
Tegenwoordig leidt Cynthia Kenyon Aging Research bij Calico. In 1993 werkte ze aan de University of California, San Francisco, waar ze voor het eerst nadacht over het feit dat verschillende dieren een verschillende levensduur hebben. Cynthia begon haar zoektocht naar de genetische basis van levensduur door in de genetische code van een soort rondworm genaamd C. elegans te graven.
En hoewel we meestal parasieten in rondwormen zien (bijvoorbeeld hartwormen die bij honden leven), overschrijdt C. elegans volgens Kenyon de kommagrootte in deze zin niet en is het geen parasiet. Kenyon koos deze look om twee redenen. Ten eerste is hun gemiddelde levensduur 2-3 weken, wat het gemakkelijker maakt om het te meten. Ten tweede vond een eerdere studie een gemuteerde stam van C. elegans die op mysterieuze wijze langer leefde dan andere.
Kenyon en een team van onderzoekers in haar laboratorium zijn begonnen met het willekeurig veranderen van genen in C. elegans om te zien of ze de wormen langer konden laten leven. Na verloop van tijd ontdekten ze dat schade aan een enkel gen, daf-2 genaamd, de levensduur van C. elegans verdubbelde. En de gemodificeerde wormen leefden niet alleen langer, maar ook langzamer oud. De twee weken oude gemodificeerde C. elegans bewoog sneller en was veel wendbaarder dan zijn natuurlijke tegenhanger. Kenyon ontdekte dat een gemodificeerde worm er twee dagen over doet om net zo oud te worden als een normale worm op één dag ouder wordt.
De ontdekking bleef niet beperkt tot de C. elegans-worm. Toen onderzoekers een soortgelijk gen in vliegen en muizen modificeerden, leefden ze ook langer. Het meest interessante is dat in wormen het daf-2-gen een hormoonreceptor modificeert die erg lijkt op de menselijke IGF-1-receptor. Honderdjarigen die 100 jaar of langer hebben geleefd, hebben meer kans dan degenen die eerder sterven om mutaties te hebben die de activiteit van IGF-1-receptoren verminderen.
Tegelijkertijd hebben vergelijkbare studies met gist aangetoond dat als TOR-signaleringsroutes genetisch worden veranderd om de communicatie te beperken, gist ook langer zal leven. Over het algemeen suggereert de studie dat als je manieren vindt om al deze signalen te stoppen, er een kans is om veroudering te vertragen.
Genetische modificatie bij mensen brengt een aantal ethische en praktische uitdagingen met zich mee, dus een groot deel van de onmiddellijke focus van de verjongingswetenschap is het temmen van de TOR- en IGF-1-signaalroutes zonder genen te veranderen.
Een manier om het signaal van de TOR-paden te onderdrukken, zul je niet leuk vinden als je van eten houdt. Studies hebben aangetoond dat muizen die 65% minder kregen, 60% langer leefden. Gelukkig hebben wetenschappers andere manieren ontdekt om in te grijpen die op een vergelijkbare manier werken. Rapamycin, een geneesmiddel dat wordt gebruikt tegen afstoting bij niertransplantaties, verlengde de levensduur van muizen met 14%; een lage dosis aspirine verlengde de levensduur van de worm met 23%.
Verjongingstheoretici zijn enthousiast over chemische interventies, waaronder het gebruik van vitamine D, metformine en acarbose, die functioneren in de IGF-route die is ontdekt door de experimenten van Kenyon. Vitamine D verlengde de levensduur van wormen met 31%, en metformine en acarbose, ontwikkeld om type II diabetes te behandelen, verlengden de levensduur van muizen met 5%. Een aparte Britse studie wees uit dat diabetespatiënten die met metformine werden behandeld langer leefden dan niet-diabetespatiënten, hoewel ze gemiddeld 8 jaar eerder hadden moeten overlijden. Als het medicijn hun diabetes genas, hadden ze op ongeveer dezelfde leeftijd als gezonde mensen moeten zijn gestorven en niet langer dan zij moeten leven.
Een nationale klinische studie genaamd Targeting Aging with Metformin, of TAME, om de anti-verouderingseffecten van metformine op mensen te testen, is door de FDA goedgekeurd. "We willen aantonen dat het uitstellen van veroudering ook de beste manier is om ziekte uit te stellen", legt dr. Nir Barzilai, een van de onderzoekers van het project, uit aan Nature.
Er is een andere strategie die geen signaleringsroutes omvat.
Als je je ooit hebt afgevraagd waarom kinderen overweldigd lijken te zijn door energie als je amper het einde van de dag haalt, ligt ten minste een deel van het verschil in mitochondriën. Hun mitochondriën - de krachtpatsers van cellen - zijn productiever dan die van jou. Naarmate we ouder worden, stoppen mitochondriën net zo goed met werken om redenen die nog niet volledig worden begrepen, waardoor veranderingen zich langzaam ophopen op orgaanniveau.
In de afgelopen jaren zijn sirtuins, soorten eiwitten die gastheercelprocessen regelen, inclusief mitochondriale processen die verband houden met veroudering, naar voren gekomen. En hoewel de rol van sirtuïnen nog steeds controversieel is, hebben onderzoekers ontdekt dat het voeden van de sirtuïnen van het lichaam niet alleen veroudering kan vertragen, maar ook kan omkeren. Muizen die werden gevoed met sirtuin-activatoren leefden 16-20% langer. Dit jaar lanceerde Japan de eerste klinische proef met nicotinamide-mononucleotide (NMD).
Door al het bovenstaande - levensstijl, medische en genetische ingrepen - konden regenwormen 10 keer langer leven en muizen 15-20%. Dit betekent niet dat al deze interventies bij mensen werken, maar het biedt wetenschappers wel een startpunt.
“Tien jaar geleden zou het voor ons moeilijk zijn geweest om aan iets anders te denken dan aan lichaamsbeweging en voeding. We hebben nu ongeveer 10-15 verschillende interventies die kunnen werken”, concludeert Brian Kennedy, een professor aan het Buck Institute for the Study of Aging, die de kwestie al meer dan 20 jaar bestudeert.
Wishful thinking
Als we er in theorie achter kunnen komen welke van deze interventies beter werken in het menselijk lichaam dan andere, en sommige gekloonde organen kunnen bevestigen in plaats van degenen die volledig versleten zijn, zullen we in staat zijn om een effectieve reeks maatregelen te ontwikkelen die, als ze de veroudering niet zouden beëindigen, deze in ieder geval aanzienlijk vertraagden. … Helaas wordt zo'n perspectief tegenwoordig meer ondersteund door dromen dan door feitelijke wetenschap.
De opkomst en ondergang van de populariteit van resveratrol, een extract dat het meest voorkomt in druiven, is een waarschuwend verhaal.
Resveratrol is in talrijke dierstudies gevonden om de levensduur van gist met 70 procent en die van vis met 59 procent te verlengen. Een andere studie toonde aan dat resveratrol de gezondheid en het leven van muizen met een calorierijk dieet verbeterde - wat de Franse paradox lijkt te verklaren (Fransen hebben ondanks een vetrijk dieet nog steeds een laag percentage hart- en vaatziekten). Nou, met hem met cake, dacht iedereen, laat ze wijn drinken. De verkoop van resveratrolsupplementen schoot omhoog naar $ 30 miljoen per jaar.
Helaas is de impact op mensen niet bevestigd. Een studie uit 2014, gepubliceerd over JAMA, waarin werd gekeken naar het leven van senioren in de beroemde wijnstreek Chianti in Italië, ontdekte dat mensen met hogere resveratrolgehaltes niet langer leefden. Eerder onderzoek naar de vraag of resveratrol kanker kan helpen voorkomen of behandelen, heeft gemengde resultaten opgeleverd. "Nutritionele ondersteuning met resveratrol in diermodellen van kanker heeft geleid tot positieve, neutrale en negatieve resultaten, afhankelijk van de toedieningsweg van resveratrol, dosis, tumortype, soort en andere factoren", schrijven de auteurs van het rapport uit 2014.
Wijnglazen
Een van de problemen bij het experimenteren met veroudering is dat mensen te lang leven. De muis leeft ongeveer twee jaar; haar leven met 20 procent verlengen, verlengt haar met ongeveer vijf maanden. Het is vrij gemakkelijk te leren en onder gecontroleerde omstandigheden te repliceren. Het is veel moeilijker om dergelijke experimenten bij mensen te repliceren.
Wetenschappers zouden moeten wachten tot hun patiënten sterven, wat, samen met hun eigen sterfte, een probleem wordt. Om een experiment goed uit te voeren, kunnen generaties wetenschappers nodig hebben om de levenscyclus van patiënten te bestuderen.
Antiverouderingsonderzoekers kunnen zich aanpassen aan het werken met ouderen, maar dit maakt het testen van preventieve technologieën onmogelijk. Tegelijkertijd is manipulatie bij jongeren een ethisch probleem. Het uitproberen van bijvoorbeeld gentherapie bij een gezonde jongere kan potentieel riskant zijn.
De beste oplossing zou zijn om een manier te vinden om biologische veroudering te meten zonder te hoeven wachten tot de patiënt daadwerkelijk ouder wordt. Om dit te doen, zijn onderzoekers op zoek naar een marker die de biologische leeftijd weerspiegelt.
Er zijn verschillende veelbelovende kandidaten voor deze rol, zoals telomeren, de uitlopers aan de uiteinden van chromosomen die korter worden naarmate we ouder worden. Wetenschappers zijn ook op zoek naar een epigenetische methylatieklok. Ons DNA of onze genen zijn grotendeels ongewijzigd, maar de expressie van delen van onze genen verandert in de loop van de tijd, afhankelijk van omgevingsfactoren. Epigenetica bestudeert dergelijke veranderingen. Als genetica op een bladmuziek zou worden geschreven, zou DNA noten zijn, en epigenetica zou een reeks instructies zijn - maatsoort, tempo - die ons zouden vertellen hoe we die noten moesten spelen. Epigenetische veranderingen worden aangebracht door methylering, of de toevoeging van methylgroepen aan nucleair DNA, maar naarmate we ouder worden, vertraagt de DNA-methylering. De epigenetische methylatieklok helpt je bij het correlerenwat we weten over methylering en epigenetica en dit in verband brengen met biologische leeftijd.
Andere potentieel veelbelovende timers zijn onder meer inflammatoire cytokineprofielen die de eigenschappen van cytokines karakteriseren, eiwitten die betrokken zijn bij het celsignaleringssysteem en die geassocieerd zijn met metabole markers en markers van veroudering. Ze zijn als vingerafdrukken die cellulaire processen zoals veroudering achterlaten.
Totdat er een geschikte maatstaf is gevonden, zullen we niet weten welke maatregelen tegen veroudering bij mensen werken, of helemaal niet.
Is de dood over het algemeen natuurlijk?
Onze kennis van veroudering lijkt enigszins op onze kennis van slaap. Dit is een fundamenteel teken van leven, maar we weten niet hoe het werkt. We zien mensen ouder worden en beginnen te begrijpen hoe we kenmerken van veroudering kunnen onderscheiden, maar we begrijpen niet helemaal waarom we ouder worden. Is veroudering van de mens een bug of een functie?
Dit jaar publiceerden wetenschappers van Albert Einstein University een onderzoek op basis van bestaande levensloopgegevens. Zijn conclusie is dat de natuurlijke levenscyclus ongeveer 115 jaar duurt. Hoewel de meesten van ons 70 worden, is het aantal van degenen die 100 worden ongelooflijk klein. "We wilden zien hoeveel vooruitgang we wel of niet boekten in termen van menselijke levensduur", schreef Brandon Millholland, hoofdauteur van het onderzoek.
De reden is volgens de onderzoekers niet dat de dood het uiteindelijke doel is, maar dat veroudering een bijproduct is van de genetische codes die ons leven vormgeven - ontwikkeling, geboorte, groei, voortplanting. De codes die ons leven geven, hebben onvolkomenheden die tot de dood leiden. En hoewel wetenschappers kunnen proberen het leven buiten natuurlijke grenzen te verlengen, zullen we uiteindelijk toch door hen worden beperkt - alsof we proberen een wolkenkrabber te bouwen op de fundamenten van een landhuis. Niet dat niemand langer dan 115 kan leven - Millholland zegt dat gemiddeld één op de tienduizend tot 125 mensen leeft - dat is statistisch gezien gewoon ongelooflijk.
Het lijkt misschien dat dit niet overeenkomt met de geschiedenis van de mensheid. De Amerikaanse levensverwachting is gestegen van 47 in het begin van de 20e eeuw tot 78,7 jaar nu, wat suggereert dat iemands levenscyclus gemakkelijk verandert. Maar dat is het niet. De stijging van de levensverwachting, het gemiddelde van alle levenscycli, is grotendeels te wijten aan de afname van de kindersterfte, aangezien volksgezondheid, hygiëne en geneeskunde het aantal kinderen dat hun vijfde verjaardag niet heeft bereikt, sterk hebben verminderd. Mensen die meerderjarig werden, zouden wel eens 40, 50 of zelfs 60 jaar oud kunnen worden, en soms zelfs langer. Thomas Jefferson stierf op 83, Ben Franklin op 84, en John Adams werd 90 jaar. Jeanne Louise Kalman uit Frankrijk, die stierf op 122,en die het record heeft voor de langste bevestigde levensduur, werd geboren in 1875. "Haar record zal waarschijnlijk nog niet heel lang worden verbroken", zegt Millholland.
Ondertussen is een verdubbeling van de levensverwachting niet genoeg voor de groeiende lobby tegen veroudering. Ze voelen zich aangetrokken tot het eeuwige leven - langer dan een 4000 jaar oud zwart koraal of een 2000 jaar oude spons of Cream Pie, een 38-jarige kat. Op dit moment is er geen enkele studie naar de creatie van een eeuwig organisme, zoals ook niet in het wild gevonden. Het enige levende wezen dat de mens kent, is een kankercel, maar het doodt zijn gastheer.
De meeste oudere onderzoekers doen hun werk niet omdat ze streven naar het eeuwige leven. Kennedy begon gist voor het eerst te observeren uit puur wetenschappelijke nieuwsgierigheid, en zette zijn onderzoek voort nadat hij zich realiseerde dat veroudering een belangrijke risicofactor is voor veel chronische ziekten. Belsky's werk richt zich op ongelijkheden op gezondheidsgebied - in het bijzonder waarom mensen met een laag inkomen vaker aan chronische ziekten lijden. Een van de redenen: hun zogenaamde "biologische veroudering" is sneller dan de rest.
Geen van de gerontologen met wie ik sprak, had het over het eeuwige leven - ze staan dichter bij het vertragen van veroudering en het verbeteren van de gezondheid. Zelfs De Gray houdt niet van de uitdrukking "eeuwig leven" - hij noemt het "religieus".
Er is een beroemd citaat dat gewoonlijk aan Ralph Waldo Emerson wordt toegeschreven: "Waarom eeuwigheid aan iemand die niet weet hoe hij een half uur nuttig moet besteden?" Voor de meesten van ons is het doel niet de levensverwachting, maar kwaliteit. En als al deze toegenomen aandacht voor het eeuwige leven leidt tot financiering voor gedegen onderzoek, kan ons leven uiteindelijk langer en gezonder zijn.
Kendra Pierre-Louis
De vertaling is uitgevoerd door het NewWhat-project
