Een potentieel anti-aging medicijn is waarschijnlijk effectiever in het handhaven van de gezondheid dan het verlengen van de levensduur. Christina Gottardi / Unsplash, CC BY

Het was ooit een marginaal onderwerp voor wetenschappers en een pseudo-religieuze droom voor anderen. Maar onderzoek naar de biologie van veroudering, en bijgevolg verlenging van de levensduur van mens en dier, is een serieuze onderneming geworden.

Onderzoek naar ouder worden wordt vaak gepromoot als de sleutel tot de "eeuwige bron van de jeugd", of een "elixer van onsterfelijkheid". Maar de echte belofte van ouder wordend onderzoek is dat in plaats van individuele ziekten één voor één aan te pakken, een enkel medicijn alle ziekten zou behandelen die zich op oudere leeftijd voordoen, tegelijk.

Er zouden kostenbesparingen zijn als gevolg van het buiten elke specialisatie houden van oudere patiënten uit gespecialiseerde afspraken. En een enkele pil voor gezond gebruik zou het probleem voorkomen drugsgebruik en interacties gebruikelijk bij oudere mensen die elke aandoening individueel moeten behandelen.

Het idee om het menselijk leven te verlengen maakt sommige ongemakkelijk, omdat het voorkomen van de dood onnatuurlijk lijkt. Zeker, als de levensduur drastisch zou toenemen, zouden er uitdagingen zijn bij de financiering van het ouderdomspensioen, onder andere kwesties.

Maar dit gebeurt al. Medicijnen en interventies die in de afgelopen eeuw zijn ontwikkeld en die de levensduur van mensen bijna hebben verdubbeld, kunnen als anti-aging worden beschouwd. Denk aan antibiotica, die hebben toegevoegd ergens tussen twee en tien jaar aan de menselijke levensverwachting. Er is geen debat dat ze een essentieel onderdeel zijn van de moderne geneeskunde.

Maar als we het hebben over een anti-verouderingspil, bedoelen we er een die zich richt op het proces van veroudering zelf. Er is al een lijst van dergelijke geneesmiddelen waarvan is aangetoond dat ze het leven van proefdieren verlengen. Veel van deze werken door het nabootsen van de effecten van een bijna-honger dieet.

Caloriebeperking

Calorierestrictie heeft voor meer dan 80 jaar de best bestudeerde interventie was waarvan bekend is dat deze de veroudering vertraagt.

De wilskracht die nodig is om een ​​bijna-hongerdieet gedurende een heel leven te handhaven, is het meest voorbij. Maar regelmatige, korte termijn caloriebeperking (zoals het "5: 2" dieet van normaal eten gedurende vijf dagen en het verminderen van de calorie-inname voor twee) heeft sterke voordelen voor metabole gezondheid, die helpt obesitas en diabetes onder controle te houden.

Dierstudies laat een betrouwbare verlenging van de levensduur zien tijdens intermitterend vasten. Andere studies hebben aangetoond dat het vermogen van het lichaam om te reageren op insuline genetisch verandert, dat vrijkomt wanneer we een maaltijd eten, verdubbelt de levensduur in wormen. Een soortgelijke experimenteren met muizen onthulde een minder dramatische, maar een nog steeds significante, toename in levensduur van 18%.

In het begin leidde de effectiviteit van het beperken van calorieën ertoe dat wetenschappers op jacht gingen naar genen die deze effecten mediëren. In de late 1990s en vroege 2000s raakten wetenschappers geïnteresseerd sirtuins - een klasse van enzymen die afweermechanismen inschakelen tijdens de hongerdood.

Geneesmiddelen zoals de nu beruchte compound resveratrol, aanwezig in rode wijn, kan activeren een lid van de sirtuins, genaamd SIRT1, naar verlengen levensduur bij muizen en langzame markeringen van veroudering. Het SIRT1-enzym vereist een brandstof voor zijn activiteit, genaamd NAD +, waarvan de niveaus afwijzen met ouderdom.

Gezien het belang van NAD + voor SIRT1, heeft het idee om NAD + niveaus te verhogen trok aandacht. Maar NAD + wordt gebruikt door andere celprocessen die betrokken kunnen zijn bij veroudering. Onlangs toonde dr. Jun Li aan dat NAD + -niveaus essentieel zijn voor DNA-herstelmachines aanzetten, die afneemt naarmate we ouder worden. Deze bevindingen kunnen ook worden gebruikt om de DNA-schade te verminderen die wordt veroorzaakt door blootstelling aan straling - zoals bij overlevenden van kanker bij kinderen - en kosmische straling die wordt aangetroffen door astronauten in de ruimte.

De langetermijneffecten van het beperken van calorieën op veroudering bij de mens moeten nog volledig worden gekarakteriseerd, en een dergelijke studie bij mensen zou moeilijk uitvoerbaar zijn.

Eiwitbeperking

Het kan zijn dat het anti-verouderende effect van caloriebeperking niet de totale calorie-inname is, maar eerder de inname van de eiwitcomponent van diëten. Onderzoekers hebben afgemeten gezondheid en levensduur in een reeks diëten met verschillende verhoudingen van eiwitten tot koolhydraten en vetten. Ze ontdekten dat eiwitbeperking, in plaats van algemene caloriebeperking, belangrijker is voor de levensduur.

Vertaald naar menselijke voeding, zou dit precies het tegenovergestelde zijn van de "paleo dieet, een eiwitrijk dieet dat vlees en onbewerkte groenten boven graan benadrukt. Het concept achter dit dieet is om dat van vroege paleolithische mensen na te bootsen die een jager-verzamelaar bestaan ​​leven. Het is echter vermeldenswaard dat paleolitische mensen dat zijn dacht dat het een levensduur had van slechts 33-jaren.

De enige populatie met de laagste opgenomen niveaus van hartziektes in de wereld zijn de Tsimane, een stamgroep die in de Boliviaanse Amazone leiding geeft aan een tuinbouwkundig bestaan. Deze groep heeft een hoog koolhydraat- en eiwitarm dieet.

Consistent met het idee dat het verlagen van de eiwitinname de levensduur verlengt, het uitschakelen van het enzym mTOR, dat de eiwitinname detecteert, met het medicijn rapamycine is de krachtigste medicamenteuze interventie die we tot nu toe hebben om de levensduur te verlengen.

Rapamycin wordt in de kliniek gebruikt om het immuunsysteem tijdens orgaantransplantaties te onderdrukken. Het verlengt het leven in een aantal diersoorten zoals wormen, fruitvliegenen muizen, zelfs wanneer deze kort worden toegediend middelbare leeftijdof laat in het leven. Het nadeel is natuurlijk dat je moet leven met een onderdrukt immuunsysteem, wat een beetje een rem is als je niet in een steriele laboratoriumomgeving woont.

Naast het simuleren van eiwitbeperking, mTOR-remming met rapamycine bevordert ook een proces genaamd autofagie. Dit is waar de cel in wezen zichzelf "eet", waarbij de oude en beschadigde delen van de cel worden onderverdeeld en vernietigd in zijn grondstoffen, die kunnen worden gerecycled tot nieuwe structuren. Een verbinding genaamd spermidine, ontdekt in sperma en aanwezig in sporenhoeveelheden in kaas, is gevonden verlengen levensduur bij muizen door 10%. Men denkt dat dit komt door het vermogen van spermidine om schakel autophagy in.

Out met de oude

Een andere anti-verouderingsstrategie wordt genoemd “Senolysis”: dat wil zeggen, het doden van oude en beschadigde of "ouder wordende" cellen. Deze cellen nemen ruimte in, worden groter en stoffen vrijgeven die ontstekingen veroorzaken. Wanneer muizen genetisch gemanipuleerd zijn zodat het mogelijk is om verouderende cellen te doden, gezondheid is drastisch verbeterd en dieren leven 20 tot 30% langer.

De jacht is nu aan de gang “Senolytic” medicijnen, die selectief senescerende cellen kunnen doden. Een bedrijf, Unity Biotech, onlangs verhoogde US $ 116 miljoen om dit te behalen.

DNA verandert

Er zijn sterke aanwijzingen dat veroudering letterlijk deel uitmaakt van ons DNA. Zogenaamd "Springende genen" zijn DNA-parasieten, veroorzaakt door oude virale infecties in onze evolutionaire voorouders, en ze vormen bijna de helft van ons genetisch materiaal. Deze genen kunnen zichzelf "knippen en plakken" zodat ze naar een ander deel van ons DNA springen en daardoor onze genomen minder stabiel maken.

Deze genen zijn normaal uitgeschakeld door een ander sirtuin-enzym genaamd SIRT6 en dieren die genetisch gemanipuleerd zijn om een ​​extra kopie van dit gen te hebben leef langer en in een betere gezondheid.

Ons DNA verandert naarmate we ouder worden. Bijvoorbeeld, structuren die de uiteinden van onze chromosomen afdekken (die onze genen dragen) worden telomeren genoemd verkorten met ouderdom of stress. Verlenging van telomeren is voorgesteld als een manier om de jeugd te herstellen. Het probleem is dat het gen dat dit doet, telomerase wordt genoemd, normaal gesproken alleen wordt ingeschakeld bij volwassenen met kanker.

Genetisch gemanipuleerde dieren die vanaf de geboorte telomerase overproduceren kanker ontwikkelen. Maar om verwarring toe te voegen, gebruiken we genetisch gemanipuleerde virussen om oude muizen te dwingen meer telomerase-resultaten te maken in a langere levensduur met verbeterde gezondheid van de late levensfase, zonder een verhoogd risico op kanker.

Elizabeth Parrish, de CEO van Bioviva - een bedrijf dat zich inzet voor de ontwikkeling van anti-aging behandelingen - reisde onlangs naar Colombia ontvang gentherapie om haar telomeren uit te breiden.

Een andere drastische manier om veroudering tegen te gaan, zou kunnen zijn om volwassen cellen terug te zetten in jeugdige stamcellen, wat mogelijk is door zogenaamd in te schakelen "Yamanaka-factoren". Deze werken door bepaalde genen "aan" of "uit" te draaien. Het probleem is dat "Yamanaka" weer te veel verandert veroorzaakt kanker. In plaats daarvan lijkt het draaien van deze genen kort omgekeerde veroudering en verlengt de levensduur in muizen met een korte levensduur. Dit zou een krachtige maar riskante strategie kunnen zijn om veroudering ongedaan te maken.

Is het hier al?

Uiteindelijk zal de allereerste antiverouderingsdrug die waarschijnlijk op de markt zal komen er een zijn die we al kennen: metformine. Het wordt gebruikt om diabetes te behandelen, bestaat al sinds de 1950s en wordt gebruikt door tientallen miljoenen mensen.

In dieren, metformine verlengt de levensduur en onderhoudt de gezondheid, terwijl populatie-brede studies tonen het vermindert het kankerrisico. Metformine is dacht dat het werkte door een energiesensor aan te zetten in cellen die worden genoemd “AMPK”, die situaties van lage energie waarneemt en het metabolisme in reactie verandert.

Het effect van metformine op de gezondheid en levensduur bij oudere, niet-diabetische personen is momenteel het onderwerp van de TAME-trial in New York. Indien succesvol, kan deze studie leiden tot de allereerste "gero-beschermende" of "anti-verouderings" pil, die door de oudere populatie als een algemeen gebruikt profylactisch middel zou worden gebruikt.

De TAME-proef is aan het worden goed gekeken door de farmaceutische industrie. Veroudering wordt nog niet erkend als een echte ziekte door regelgevende autoriteiten, waardoor potentiële therapieën die veroudering behandelen minder commercieel haalbaar zijn.

Een dergelijk medicijn zal in plaats daarvan worden gericht op specifieke ouderdomsziekten, bijvoorbeeld artritis of type 2-diabetes.

Ongeacht of een van de geneesmiddelen hierboven uiteindelijk veilig en effectief blijkt te zijn bij mensen, het huidige advies voor het handhaven van de gezondheid op hoge leeftijd is voorspelbaar maar effectief. Oefening, een gevarieerd en gematigd dieet, het onderhouden van sociaal contact en het vermijden van stress hebben diepgaande gezondheidsvoordelen die verder gaan dan alles wat ooit in een pil beschikbaar zal zijn.

Over de auteur

Lindsay Wu, NHMRC Senior Lecturer, School of Medical Sciences, UNSW

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon