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Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine gennaio 2006
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Il piano immaginario del prolungamento della vita per conquistare invecchiamento e morte

Da Saul Kent,
Co-fondatore, fondamento del prolungamento della vita

L'anno è 2035. Come membro da molto tempo del prolungamento della vita, siete riuscito a vivere nei buona salute fino all'età di 95. Nel 2010, avete cominciato a trarre giovamento dalle nuove terapie quale il trapianto di giovani cellule staminali nel vostri sangue ed organi venenti a mancare. Queste terapie protette dalle malattie mortali e dall'invecchiamento prematuro, ma eravate soltanto una soluzione parziale ai vostri problemi. Ora il vostro orologio biologico sta avvi prendere il suo tributo. I vostri poteri conoscitivi stanno sbiadendo, le vostre arterie stanno cominciando a indurirsi, i vostri muscoli stanno indebolendo e la vostra energia ha cominciato a declinare.

Nel 2035, è evidente che le innovazioni di maggiore sono sull'orizzonte: terapie geniche da evitare che invecchiano; nanorobots intelligenti per riparare le cellule cerebrali disfunzionali; terapie neurostimulatory per rigenerare gli organi ed altre parti del corpo; i giovani tessuti si sono sviluppati dalle cellule staminali per ringiovanire i sistemi di vita; e nuove tecnologie per migliorare visione, udienza, forza, intelligenza, valore sessuale ed altro attributi.

Purtroppo, è inoltre evidente che ancora richiederà le decadi completamente per implementare queste innovazioni avanzate, che saranno troppo recenti per voi. Il pensiero ha cominciato ad attraversare la vostra mente che la vostra generazione potrebbe essere l'ultimo per affrontare la morte prima che una durata sana notevolmente estesa diventasse ordinaria.

Un viaggio di salvataggio nel futuro

Tuttavia, tutto non è perso. L'animazione sospesa, una tecnologia avanzata che è stata perfezionata nel 2030, è disponibile facilmente agli ospedali nel mondo intero. Dopo che passate con questa procedura di salvataggio fermare la morte nelle sue piste, vi preoccuperete per a Timeship, una costruzione spettacolare su un bello sito negli Stati Uniti (www.timeship.org).

La figura 1. modello di Timeship ha creato dall'architetto Stephen Valentine.

Un mese più successivamente, siete ammesso al centro medico del UCLA, in cui la vostra temperatura è abbassata gradualmente a -110 gradi Celsius (- 110° C) senza ghiaccio che si forma all'interno del vostro corpo, in un processo chiamato vitrificazione. Fra poco, siete in uno stato del biostasis all'interno di una capsula isolata. Siete pronto per un viaggio di salvataggio nel futuro.

La vostra capsula poi è disposta in un contenitore di trasporto, che è caricato sopra ad un ad alta velocità, treno magneticamente condotto, che vi prende a Timeship, in cui sarete abbassato via un sistema automatizzato in una struttura di favo geometrica che già contiene alcuni dei vostri parenti e amici. (Fichi. 1,2.)

A Timeship, il vostro corpo subirà un processo di stabilizzazione chiamato ricottura, come la vostra temperatura è abbassata molto lentamente a -145° C. Poi vi occuperete con di migliaia di altri pazienti fino a sviluppare la tecnologia per ristabilirvi a salute ed a vigore giovanile. Timeship inoltre contiene le banche delle cellule, dei tessuti e degli organi cryopreserved per uso nella medicina come pure in laboratori in cui la ricerca in corso sta mettendo a punto i metodi per farvi rivivere e ringiovanire.

Le vostre decadi di contributo al fondamento del prolungamento della vita hanno ripagato chiaramente. Negli anni 80, il prolungamento della vita ha cominciato a costituire un fondo per la ricerca per controllare l'invecchiamento, curare le malattie mortali e per raggiungere l'animazione sospesa. Il prolungamento della vita ora sta costituendo un fondo per la ricerca a Timeship per ristabilirvi a vita, a salute ed a vigore giovanile. A causa di prolungamento della vita, ora avete vostro proprio posto speciale stesso in una nave unica e futuristica che sta tuonando in tempo!

Figura 2. disegno a sezione trasversale di Timeship dall'architetto Stephen Valentine.

Questo scenario è basato sulla ricerca dirottura ora che è costituita un fondo per dal fondamento del prolungamento della vita. Il prolungamento della vita costituisce un fondo per annualmente più di $6 milioni di terapie puntate sulla ricerca per estendere la vostra durata. Abbiamo un piano immaginario per permettere affinchè viviamo nei buona salute per secoli. Vogliamo curarvi delle devastazioni di invecchiamento e liberarvi dai legami della mortalità. A lungo termine, stiamo tentando d'ottenere immortalità fisica.

Invecchiare: Il nostro nemico di numero-Un

L'invecchiamento è il processo tramite cui moriamo. A meno che moriamo nella gioventù, siamo conforme alle devastazioni di invecchiamento, che vuota la nostri forza, flessibilità, capacità conoscitive, valore sessuale, coordinazione e capacità combattere fuori le malattie mortali. Anche se riusciamo ad evitare la malattia cardiaca, il colpo, il cancro ed altri uccisori, siamo programmati perdere la nostre salute, vitalità e vita a causa della distruzione fisica progressiva causata invecchiando. In breve, ci sviluppiamo vecchi, soffriamo e moriamo.

Il piano del prolungamento della vita per conquistare i fuochi di invecchiamento sullo studio sui modelli sperimentali dell'estensione di durata della vita. Poiché invecchiare ci induce a morire, la migliore misura di invecchiamento è quanto tempo viviamo. Durante i 75 anni ultimi, gli scienziati hanno trovato che possono estendere la durata in vari modi. A prolungamento della vita, il nostro interesse primario è nei metodi che estendono la durata massima in mammiferi.

Durata massima d'estensione

Ci sono attualmente due modelli sperimentali per l'estensione della durata massima in mammiferi: restrizione calorica (CR), che è stata studiata in topi, in ratti, in cani ed in scimmie; e nanismo nei topi di Snell e di Ames.

gli animali Caloria-limitati sono alimentati molto una dieta ipocalorica arricchita con proteina, le vitamine, i minerali e gli acidi grassi essenziali, che induce la denutrizione senza malnutrizione. Il primo studia indicare che il CR può estendere la durata massima è stato condotto con i ratti negli anni 30 da Clive M. McCay di Cornell University. McCay ha trovato che il CR potrebbe estendere la durata massima dei ratti da fino a 50%, mentre impedendo cancro ed altre malattie relative all'età. I ratti sperimentali di McCay erano molto più giovanili e vigorosi alle età avanzate che i ratti alimentati una dieta normale.

Figura 3. Il topo a sinistra è stato su una dieta a basso tenore di calorie ed è più leggero, più sano e più giovanile nell'aspetto e nel comportamento che le sue controparti normalmente alimentate. Entrambi i topi sono di 20 mesi dell'età.

Durante gli ultimi 75 anni, gli scienziati intorno al mondo hanno eseguito dozzine di esperimenti del CR con risultati simili. Hanno trovato ulteriore prova della capacità del CR di rallentare l'invecchiamento ed estendere la gioventù, compreso la sua capacità di impedire le disfunzioni immuni della vecchiaia, di migliorare la riparazione del DNA, di ridurre l'attività offensiva del radicale libero, i più bassi livelli dell'insulina e del glucosio, di mantenere la fertilità alle età avanzate, di amplificare i livelli energetici, ridurre l'accumulazione delle proteine nocive, di inibire i processi infiammatori, di neutralizzare il neurodegeneration e di impedire il declino relativo all'età nell'ormone salute costruzione DHEA (deidroepiandrosterone). Il CR inoltre impedisce, pospone l'incidenza di e riduce la severità delle malattie che uccidono i mammiferi, quale cancro, malattia renale e della malattia cardiovascolare.1

Alle età avanzate, gli animali caloria-limitati sono sguardo più sottile, più piccolo e più giovanile che gli animali normalmente alimentati. La differenza più vistosa fra CR e gli animali normalmente alimentati è il loro livello di attività. Di trenta mesi, alimentato normalmente i topi, che sono approssimativamente equivalenti agli esseri umani di 80 anni, sia lento, gonfiato e spesso abbia tumori maligni. Al contrario, i topi di 30 mesi del CR si esercitano vigoroso, spesso di modo acrobatico e sono altamente inquisitori. (Fig. 3.)

Gli argomenti di esperimenti del CR hanno incluso i mammiferi longevi quali le scimmie. In due studi all'università di Wisconsin a Madison e l'istituto nazionale su invecchiamento a Baltimora, le scimmie caloria-limitate hanno visualizzato le caratteristiche giovanili dei topi e dei ratti del CR, sebbene fosse ancora troppo in anticipo per determinare se la loro durata massima sarà estesa.

L'altro modello che di estensione di durata della vita stiamo studiando è topi nani di Ames, che hanno una singola mutazione genetica che interferisce con la loro funzione dell'ipofisi anteriore, causante le carenze in ormone della crescita, la prolattina e l'ormone stimolante la tiroide.2 è creduto che la carenza dell'ormone della crescita (e del fattore di crescita del tipo di insulina 1, che è fatto in risposta all'ormone della crescita) possa essere il motivo principale questi più lunghi in tensione dei topi così tanto del normale. Secondo uno che trova quello suggerisce questo, topi che non possono rispondere all'ormone della crescita perché il loro gene del ricevitore dell'ormone della crescita è stato topi più lunghi del normale in tensione tramortiti di fino a 55%.3 recentemente, il Dott. Andrzej Bartke ed i suoi colleghi all'università del sud dell'Illinois hanno indicato che i topi nani di Ames, che topi i più lunghi del normale in tensione di 50% Ames, hanno avuti loro durata hanno esteso un altro 25% dalla restrizione calorica.4 stiamo collaborando con il Dott. Bartke sugli studi su espressione genica nei topi del nano di Ames.

Poiché la restrizione calorica severa e a lungo termine non è pratica in esseri umani, la nostra strategia è stata di cercare le droghe, le sostanze nutrienti ed altre terapie capaci dell'estensione della durata in mammiferi, o in mimetics del CR. Abbiamo concluso rapidamente che abbiamo avuto bisogno di una scorciatoia a scoprire il mimetics del CR. La durata della vita studio-uguale in specie relativamente di breve durata quali i topi-semplice prende troppo lungamente ed è troppo costosa farlo probabilmente che possiamo trovare il vero mimetics del CR in avvenire il futuro prevedibile.

Geni che estendono la durata massima

Nel 1999, abbiamo trovato un nuovo metodo sperimentale per contribuire a cercare il mimetics del CR: microarrays ad alta densità, o chip del gene. DRS. Richard Weindruch e Tomas Prolla dell'università di Wisconsin hanno pubblicato uno studio su espressione genica nei muscoli sia del normale che dei topi del CR.5 chip del gene hanno permesso agli scienziati rapidamente di misurare i cambiamenti nell'espressione di più di 6.000 geni. Non solo questo una scorciatoia drammatica a trovare i geni è stato compreso nell'estensione della durata massima, ma inoltre ha fornito un approccio alla schermatura per il mimetics del CR.

Fra poco, il prolungamento della vita stava costituendo un fondo per gli studi del CR del gene-chip all'università di California, riva del fiume, sotto la direzione del DRS. Stephen R. Spindler e Joseph Dhahbi. Il prolungamento della vita ora sta costituendo un fondo per la ricerca di espressione genica in questi ultimi cinque anni, inizialmente all'università di California e poi ad altri laboratori nella California ed in altri stati e paesi. La maggior parte del nostro finanziamento è stato attraverso i prodotti farmaceutici di biomarcatore (www.biomarkerinc.com), una società creata per scoprire gli bio--indicatori genetici di invecchiamento per sviluppare le terapie antinvecchiamento in esseri umani.

Studi iniziali di espressione genica

Gli studi iniziali di espressione genica abbiamo costituito un fondo per i risultati provocatori forniti che sono stati pubblicati in giornali scientifici. Nel 2003, abbiamo deciso che abbiamo dovuto intraprendere i nuovi e più grandi studi perché molto pochi animali sono stati utilizzati negli studi iniziali e perché sono stati condotti con i chip del gene che potrebbero misurare l'espressione dei soltanto circa 6.000 o 12.000 geni. Da ora al 2003, i chip più avanzati del gene erano disponibili che potrebbe misurare l'intero genoma del topo delle 39.000 trascrizioni, compreso 34.000 geni. Il biomarcatore ha stabilito un laboratorio nella California del Nord ed ha sviluppato le collaborazioni con Stanford University, Gorilla Genomics, l'accademia delle scienze cinese e l'istituto di ricerca di Oakland dell'ospedale pediatrico, in cui ora abbiamo accesso alle nuove facilità specializzate ed alla maggior competenza scientifica.

Prima che esaminiamo l'espressione genica e l'altro prolungamento della vita di studi ora stia costituendo un fondo per, qui è un riassunto di alcuni risultati dagli studi che iniziali abbiamo costituito un fondo per:

  1. La restrizione calorica a lungo termine induce molti cambiamenti nell'espressione genica in topi.6 alcuni dei cambiamenti comprendono fare diminuire l'attività di gene, mentre altri comprendono aumentare l'attività di gene. Variano in parte secondo il tipo di tessuto provato. Finora, da cambiamenti indotti da Cr di espressione genica sono stati studiati in fegato, nel cuore, in cervello e nel tessuto del muscolo. Questi cambiamenti comprendono i geni responsabili delle difese antiossidanti contro attività del radicale libero, la riparazione del DNA, regolamento del glucosio e dell'insulina ed altre funzioni. Molti cambiamenti si presentano nei geni in relazione con la trasduzione del segnale, che regolano altri geni.
  2. Ci sono inoltre molti cambiamenti nell'espressione genica nei topi longevi del nano di Ames. Alcuni di questi cambiamenti sono gli stessi di quelli trovati nei topi del CR, mentre altri sono differenti. Ames sminuisce i topi ha alimentato ad una dieta del CR più lungo in tensione dei topi del CR o normalmente ha alimentato ad Ames i topi nani. Questi risultati suggeriscono che i benefici delle terapie antinvecchiamento basate su questi due modelli possano essere additivi. La capacità completamente di imitare i cambiamenti del gene trovati nei topi del CR potrebbe permettergli di vivere per essere 150, mentre aggiungere la capacità di imitare i cambiamenti del gene nei topi del nano di Ames potrebbe aggiungere un altro 20 anni alla vostra durata. Quindi, le terapie future basate su entrambi i modelli della portata duratura hanno potuto permettergli di vivere a 170.
  3. La maggior parte dei cambiamenti di espressione genica causati da CR a lungo termine si presentano in quattro - otto settimane dopo che gli animali sono disposti su una dieta del CR.7 questi cambiamenti nell'espressione genica si presentano intorno allo stesso tempo che i topi si spostano verso un nuovo, potenziale più lungo di durata della vita. La rapidità con cui questi cambiamenti del gene sono espressi suggerisce che la loro misura potrebbe essere un rapido, economico e modo efficace di scoperta delle terapie antinvecchiamento potenziali. Una volta che le terapie di promessa sono state identificate, possiamo studiare gli effetti di queste terapie sulla durata massima, altri biomarcatori di invecchiamento e le malattie relative all'età.
  4. La restrizione calorica può estendere la durata massima in vecchi topi, non appena in giovani e topi di mezza età. Inoltre, i cambiamenti rapidi nell'espressione genica indotta da CR producono gli effetti di ringiovanimento in questi topi.8 nel rispetto di questi risultati, il Dott. Spindler del biomarcatore e dell'università di California, riva del fiume, è stato presentato con il primo premio di ringiovanimento del topo di Methuselah nel novembre 2004 alla società gerontologica annuale della riunione in Washington, DC dell'America. Il Dott. Aubrey de Grey dell'università di Cambridge, che presiede il fondamento di Methuselah (www.methuselahfoundation.org), ha presentato la ricompensa. Il Dott. de Grey ha riconosciuto il fondamento del prolungamento della vita per il suo finanziamento di questa ricerca. Può essere che le terapie antinvecchiamento sviluppate da questa ricerca vero approfondita possano ringiovanire la gente anziana, non appena invecchiamento di rallentamento nei giovani.
  5. La metformina della droga, lungamente prescritta come trattamento per diabete, prodotto molti dei cambiamenti di espressione genica indotti da CR dopo essere stato dato ai topi adulti per otto settimane. Il trattamento con metformina ha abbinato 75% dei cambiamenti di espressione genica indotti da CR a lungo termine e 92% dei cambiamenti indotti da CR (di otto settimane) a breve termine. Sia la metformina che il CR hanno ridotto i livelli ematici dell'insulina e del glucosio, hanno inibito la proliferazione di cellula tumorale, portata duratura ed hanno impedito i tumori mammari in topi transgenici femminili.9

Nuova attrezzatura di ricerca

Dopo che il nostro laboratorio è stato lanciato nella California del Nord alla fine del 2003, una colonia dei topi naturalmente longevi è stata stabilita per gli studi futuri. Abbiamo acquistato i giovani topi e che abbiamo permesso che un gruppo di questi topi, che erano stati messi su una dieta del CR, maturasse all'età adulta.

Inoltre abbiamo acquistato o affittato la nuova attrezzatura ed il software e dell'informatica di analisi statistica avanzato per aiutarci a intraprendere gli studi di futuro più efficacemente. L'attrezzatura che abbiamo ottenuto include:

1. Il Agilent 2100 Bioanalyzer, ad una piattaforma basata microfluidics che usa la tecnologia del laboratorio-su-un-chip per l'analisi di DNA, di RNA, di proteine e delle cellule. (Fig. 4.)

2. Il NanoDrop® ND-1000A Vis Spectrophotometer UV, un sistema altamente accurato ha progettato per gli esemplari estremamente piccoli (1-2 microliters). (Fig. 5.)

3. Il Arcturus Veritas™ ha automatizzato il bloccaggio Microdissection del laser ed il sistema di taglio del laser, altamente una tecnologia avanzata che ci permette di isolare i singoli o tipi specifici di cellule con la dissezione ultravioletta. (Fig. 6.)

Figura 4. Agilent 2100 Bioanalyzer. Figura 5. NanoDrop® ND-1000A Vis Spectrophotometer UV. Figura 6. bloccaggio del laser automatizzato Veritas™ di Arcturus
Microdissection e sistema di taglio del laser.

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