マウスでは老化を逆転させることができる。 次は人ですか？

Dec 05, 2023

ボストンの研究所では、老いた盲目のマウスが視力を取り戻し、より賢く若々しい脳を発達させ、より健康な筋肉と腎臓組織を構築した。 逆に、若いマウスは早期に老化し、体内のほぼすべての組織に壊滅的な結果をもたらしています。

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実験によれば、老化はハーバード大学医学部ブラバトニク研究所の遺伝学教授で共同所長であるアンチエイジングの専門家デイビッド・シンクレア氏は、このプロセスは可逆的であり、「自由自在に前後に動かすことができる」と述べた。ポール・F・グレン老化生物学センターの博士。

自身の研究室や国際科学者の研究成果を紹介する新しい論文の主著者であるシンクレア氏は、「私たちの体には、再生を促すことができる若さのバックアップコピーが保存されている」と述べた。

木曜日に学術誌「Cell」に初めて掲載されたこの組み合わせ実験は、老化は私たちのDNAを損なう遺伝子変異の結果であり、劣化、病気、死につながる可能性のある損傷した細胞組織のゴミ箱を作り出すという科学的信念に疑問を投げかけるものだ。

「それはガラクタではありません。私たちを老化させるダメージではありません」とシンクレア氏は昨年、CNNと提携して開催された健康とウェルネスのイベント、ライフ・イットセルフでこの取り組みについて説明した。

「私たちは、古いコンピュータが破損したソフトウェアを開発するのと同じように、情報の損失、つまり元の DNA を読み取る細胞の能力の喪失であり、細胞が機能する方法を忘れることだと考えています。私はこれを老化の情報理論と呼んでいます。」

この論文の共著者であるシンクレア研究所の遺伝学研究員、ジェヒュン・ヤン氏は、この研究結果が「老化の過程に対する私たちの見方や、老化に関連する疾患の治療への取り組み方を変えるだろう」と期待していると述べた。

DNA は体のハードウェアとみなすことができますが、エピゲノムはソフトウェアです。 国立ヒトゲノム研究所によると、エピジーンは各遺伝子上にそばかすのように存在するタンパク質や化学物質で、遺伝子に「何をするか、どこで行うか、いつ行うか」を指示するのを待っているという。

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エピゲノムは文字通り遺伝子のオンとオフを切り替えます。 このプロセスは、汚染、環境毒素、喫煙、炎症性の食事、慢性的な睡眠不足などの人間の行動によって引き起こされる可能性があります。 そして、コンピュータと同じように、より多くの DNA が壊れたり損傷されたりすると、細胞プロセスも破損する、とシンクレア氏は述べた。

「細胞はパニックに陥り、通常は遺伝子を制御するはずのタンパク質が、DNAを修復しに行かなければならないために気が散ってしまいます」と彼は説明した。 「その後、全員が最初の場所に戻ることができなくなり、時間が経つにつれて、ボールが床全体に散らばるピンポンの試合のようなものになります。」

言い換えれば、アルツハイマー病患者と同じように、細胞の破片は家に帰る道を失ってしまうのです。

「驚くべき発見は、リセットできるソフトウェアのバックアップコピーが本体内に存在するということです」とシンクレア氏は語った。 「私たちは、なぜそのソフトウェアが破損するのか、またリセットスイッチを押すことでシステムを再起動し、細胞が若い頃のように再びゲノムを正しく読み取る能力を回復する方法を示しています。」

体が50歳か75歳か、健康か病気で苦しんでいるかは関係ないとシンクレア氏は言う。 このプロセスが開始されると、「体は再生方法を覚え、たとえすでに年をとって病気を患っていても、再び若返るでしょう。では、そのソフトウェアが何であるかは、まだわかりません。現時点では、要は、スイッチを切り替えることができるということを私たちは知っているだけなのです。」

このスイッチの探索は、シンクレアが大学院生で、酵母の老化を制御する遺伝子の存在を発見したマサチューセッツ工科大学のチームの一員だったときに始まりました。 その遺伝子はすべての生き物に存在するので、人間でも同じようにする方法があるはずです、と彼は言いました。と推測した。

この理論を検証するために、彼は突然変異やがんを引き起こすことなくマウスの老化を早送りする試みを始めた。

「私たちがそのマウスを作り始めたのは私が 39 歳のときでした。私は現在 53 歳ですが、それ以来ずっとそのマウスを研究しています」と彼は語った。 「もし情報老化の理論が間違っていたら、死んだマウス、正常なマウス、老化したマウス、あるいはガンを患ったマウスのいずれかが生まれることになる。私たちは老化した。」

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シンクレア氏とハーバード大学チームは、他の科学者の協力を得て、マウスの脳、目、筋肉、皮膚、腎臓の組織を老化させることに成功した。

これを行うために、シンクレアのチームは、エピゲノムへの誘導可能な変化の略称である ICE を開発しました。 ICEは、突然変異を引き起こす可能性があるマウスのDNAのコード部分を変更する代わりに、DNAの折り畳み方法を変更する。 ICEによって行われる一時的で治癒の早い切り傷は、老化の原因となる化学物質や太陽光などによる日常的なダメージを模倣します。

1 歳の ICE マウスは見た目も行動も年齢の 2 倍でした。

今度は、プロセスを逆にする時が来ました。 シンクレア研究所の遺伝学者ユアンチェン・ルー氏は、「山中因子」の4つのうち3つの混合物を作成した。これは、胚性幹細胞や多能性幹細胞のように振る舞うように再プログラムされ、体内のあらゆる細胞に発達できるヒト成人皮膚細胞である。

このカクテルを盲目のマウスの目の奥にある損傷した網膜神経節細胞に注射し、餌を与えるとスイッチが入りました。マウスの抗生物質。

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「抗生物質は単なる手段です。実際にはどんな化学物質でも構いません。3つの遺伝子のスイッチが入っていることを確認するための単なる手段です」とシンクレア氏は以前CNNに語った。 「通常、それらは非常に若い発育中の胚の中でのみオンになり、その後は加齢とともにオフになります。」

マウスは視力をほとんど回復しました。

研究によると、次にチームは脳、筋肉、腎臓の細胞に取り組み、それらをはるかに若いレベルに復元したという。

「私たちの画期的な点の一つは、この特定の3つの多能性幹細胞セットを使用すると、マウスが0歳まで戻らないことに気づいたことです。そうすれば、がんやさらに悪化する可能性があります」とシンクレア氏は語った。 「代わりに、細胞は元の年齢の50％から75％に戻り、細胞は停止し、それ以上若返ることはありません。これは幸運です。細胞がどのようにしてそれを認識しているのか、私たちはまだ理解していません。」

現在、シンクレアのチームは、遺伝子スイッチを各細胞に均等に送り込み、マウス全体を一度に若返らせる方法を見つけようとしている。

「配信には技術的なハードルがあるが、他のグループはうまくやっているようだ」とシンクレア氏は述べ、この問題を克服したと思われる2つの未発表研究を指摘した。

「ある研究者は、人間の80歳に相当する非常に高齢のマウスを治療するために私たちが開発したのと同じシステムを使用しています。それでも彼らはマウスを長生きさせました。これは驚くべきことです。つまり、彼らは私たちを完全に打ち負かしたようなものです」その実験では」と彼は言った。

「しかし、若返りはいくつかの臓器に影響を与えるだけではなく、マウス全体が若返る可能性があると言えます。なぜならマウスはより長く生きられるからです」と彼は付け加えた。 「結果は贈り物であり、私たちの論文が述べていることの裏付けです。」

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シンクレア氏は研究室で、研究チームがマウスの細胞を複数回リセットし、老化を複数回逆転させることができることを示し、現在霊長類で遺伝子リセットをテストしていると述べた。 しかし、アンチエイジングが臨床的に確立されるまでには数十年かかる可能性がある人間を対象とした治験が開始され、分析され、安全で成功した場合は、連邦政府の承認に必要な質量に拡大されます。

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しかし、有害な因子がエピゲノムを破壊するのと同じように、健康的な行動によってエピゲノムを修復できるとシンクレア氏は述べた。

「健康的なライフスタイルを送っている人は、その逆の生活をしている人よりも生物学的年齢が低いため、これがおそらく真実であることはわかっています」と同氏は述べた。

彼のとっておきのヒントは？ 食べ物は植物に集中し、食べる頻度を減らし、十分な睡眠をとり、筋肉量を維持するために週に 3 回、10 分間息を切らして運動し、小さなことに汗をかかず、良い社交グループを持ちましょう。

「メッセージは、毎日が大切だということです」とシンクレア氏は語った。 「10代のときでも自分の人生をどう生きるか、時計は毎日刻々と刻まれているので、20代は本当に重要で、何十年後でも重要です。」