Læknisfræði

Gömul lyf lengja æsku frumnanna

Bandarískur vísindamaður hefur fengið þá hugmynd að meðhöndla öldrun eins og hún væri ólæknandi sjúkdómur. Til þess notar hann vel þekkt lyf sem þegar er í notkun um allan heim. Aðferð hans – og fleiri aðferðir – lengja æviskeið dýra og eiga nú að gera hið sama fyrir mannfólkið.

BIRT: 30/05/2023

Við lifum lengur en við ættum að gera. DNA-rannsóknir sýna að eiginlega er nútímamaðurinn gerður til að verða svo sem 38 ára en meðalævilengd á heimsvísu er nú komin upp í 71 ár.

 

Þessi upplífgandi tala á sér þó sína skuggahlið því með hækkandi aldri eykst hættan á öldrunartengdum sjúkdómum svo sem slitgigt, sykursýki og alzheimer töluvert mikið.

 

Öldrun er ólæknandi sjúkdómur

Í Bandaríkjunum þjáist nær helmingur fólks á aldrinum 45-64 ára af einum eða fleirum langvinnum sjúkdómum og sömu sögu er að segja um 80% fólks sem er 65 ára eða eldra.

 

Öldrun er sem sagt stærsti áhættuþátturinn varðandi alla ólæknandi sjúkdóma. Þess vegna vill hópur vísindamanna nú meðhöndla öldrun á sama hátt og ólæknandi sjúkdóma.

 

Vísindamennirnir álíta að með því að hægja á öldrun frumnanna með lyfjum megi jafnframt koma í veg fyrir margvíslega aðra krankleika sem annars fylgja yfirleitt hækkandi aldri.

Ævi þín

0 ára

Verndarendar litninganna, telómerarnir, byrja að styttast.

5 ára

Næstu fjögur árin er hættan á að deyja minni en á nokkrum öðrum tíma í lífinu.

18 ára

Líkaminn hefur loksins náð því sem næst fullri lengd.

25 ára

Líkamsstyrkur þinn er nú í hámarki.

30 ára

Líkaminn byrjar að lækka vegna slits á brjóski milli hryggjarliða.

34 ára

Samloðun frumna tekur að linast og húðin virðist því lausari.

35 ára

40% karla hafa nú misst hluta af höfuðhárunum.

42 ára

Augun eiga erfiðara með að ná skerpu í mikilli nálægð, t.d. við smátt letur.

45 ára

Konur komast á breytingaskeiðið innan tíu ára.

55 ára

Testósterónmagn karla er aðeins um tveir þriðju þess sem það var, þegar þeir voru ungir.

60 ára

Um 37% verða fyrir heyrnarskerðingu á næstu tíu árum.

65 ára

Næstu 15 árin verða sennilega þau ánægjulegustu í lífi þínu, þökk sé meiri frítíma.

70 ára

veir þriðju þeirra sem komnir eru yfir sjötugt þurfa fram úr til að piss a.m.k. einu sinni yfir nóttina.

75 ára

Þú gefur meira til góðgerðarmála en á nokkru öðru æviskeiði.

78 ára

Magn bólguefna í blóði tekur að vaxa.

80 ára

33% eiga erfitt um gang og 25% eiga í erfiðleikum með að standa upp úr stól.

90 ára

Hætta á heilabilunarsjúkdómum innan árs er 12%.

105 ára

Hættan á að deyja innan árs fer ekki lengur vaxandi.

Þeir hafa ýtt úr vör verkefni sem kallast TAME (Targetin Aging with Metformin) en eru hreint ekki einir um þessa skoðun. Í rannsóknastofum um víða veröld vinna menn nú að því að finna aðferðir til að lengja mannsævina.

 

Það er út af fyrir sig nýjung að í þessum tilgangi er ekki aðeins leitað að nýjum lyfjum, heldur eru líka rannsökuð áhrif lyfja sem nú þegar eru í notkun meðal milljóna víða um heim.

 

Ævaforn draumsýn

Árþúsundum saman hefur mannskepnan reynt að berjast gegn hinni óhjákvæmilegu öldrun. Það eru talsvert meira en 2.000 ár síðan konungur Makedóníu, Alexander mikli, fór að leita Paradísarfljótsins sem sagnir hermdu að gæti veitt þessum stríðsherra eilíft líf.

 

Og á 16. öld ferðaðist spænski landkönnuðurinn Juan Ponce de León til Flórída til að finna þann æskubrunn sem hann hafði heyrt sagnir um.

 

Á 19. og 20. öld reyndu vísindamenn að hægja á öldrun með allt frá blóðgjöf til eistnaígræðslna. Nú fara vísindamenn dálítið öðruvísi að.

 

Í TAME-verkefninu er til að mynda prófað lyf sem milljónir manna nota nú þegar.

Nir Barzilai leiðir TAME-verkefnið sem snýst um að lækna öldrun.

Í forystu fyrir þessu verkefni er Nir Barzilai, forstjóri öldurnarrannsóknastofnunar Albert Einstein-læknaháskólans í New York og nú rannsaka vísindamennirnir hvort sykursýkilyfið metformin hafi jákvæð áhrif á öldrun líkamans.

 

Tilraunin á að sýna hvort lyfið lengi líftíma frumna í líkamanum og fresti þróun margvíslegra sjúkdóma á borð við hjarta- og æðasjúkdóma, krabba, sykursýki eða heilabilun.

 

Tilraunin á að standa yfir í sex ár og í henni taka þátt vísindamenn á 14 rannsóknastofnunum í BNA og svo meira en 3.000 þátttakendur á aldrinum 65-79 ára.

 

Þessi rannsókn er sú fyrsta sem miðar að því að ráðast gegn öldrun með lyfjagjöf en hún á sér líka gagnrýnendur.

 

Metformin hefur verið í notkun í meira en 60 ár og hefur notið viðurkenningar bandaríska heilbrigðiseftirlitsins sem sykursýkilyf síðan 1994. Til hvers er eiginlega verið að eyða tíma og peningum í að prófa lyf sem þegar er í notkun?

 

Dýratilraunir vöktu athygli

Hjá Nir Barzilai og félögum hans stendur ekki á svarinu: Metformin hefur þegar staðist þær ströngu kröfur sem gerðar eru og telst hættulaust lyf.

 

Það sparar vísindamönnunum þann langa tíma sem það tæki að fá nýtt lyf viðurkennt og hægt er að hefja tilraunir umsvifalaust.

Þríþætt árás á frumurnar

Alla mannsævina eru frumur að deyja í líkamanum. En þessir smásæju byggingakubbar eru til allrar hamingju færir um að skipta sér og nýjar frumur halda líkamanum heilbrigðum. Með aldrinum hætta frumurnar þó smám saman að skipta sér og jafnframt tapa þær orku. Úr verður vítahringur og frumurnar losa skaðleg efni.

Veiklaðir litningar stöðva frumuskiptingar

Á endum litninganna eru eins konar auka-DNA-strengir, telómerar sem m.a. gera frumuskiptingu mögulega. Við hverja skiptingu styttast telómerarnir. Loks er svo lítið eftir að fruman getur ekki lengur skipt sér.

Orkuver frumunnar brotnar niður

Orkukornin framleiða orku og skila henni af sér í öllum frumum líkamans. Með aldrinum veiklast orkukornin og þá eykst framleiðsla sindurefna sem eru líkamanum skaðleg.

Skaðleg efni eyðileggja DNA

Almennt verndar prótínið sirtúín erfðamassann fyrir áhrifum sindurefna en áhrif þess minnka með aldrinum. Þá geta sindurefni valdið skemmdum á DNA í frumum. Það eykur t.d. hættu á krabba.

Verkun lyfsins á dýr er þegar staðfest. Árið 2010 uppgötvuðu vísindamenn hjá Rutgersháskóla í BNA að metformin jók við meðalævilengd ormsins C. elegans.

 

Ormar sem fengu lyfið lifðu að meðaltali 40% lengur en ormar í samanburðarhóp.

 

Efnið hefur reynst hafa sömu áhrif á mýs sem lifðu 38% lengur að meðaltali þegar þær fengu metformin daglega. Niðurstöður úr dýratilraunum er þó ekki alltaf unnt að yfirfæra á menn og mikilvægi TAME-verkefnisins felst í því að fá óyggjandi niðurstöðu um hvort lyfið virki gegn öldrun hjá mannfólkinu.

 

Árið 2014 rannsakaði hópur vísindamanna hjá Cardiffháskóla í Wales sjúkraskrár 78.241 sjúklings með sykursýki 2. Þessir sjúklingar höfðu allir tekið metformin í sjö ár.

 

Vísindamennirnir báru heilsu þessara sjúklinga saman við 90.463 heilbrigða einstaklinga og þeim til mikillar undrunar kom í ljós að sykursýkisjúklingarnir lifðu 15% lengur en hinir heilbrigðu.

 

Uppgötvunin kemur á óvart því sykursýki 2 fylgir talsverð veiklun á almennu heilbrigði og henni fylgir mjög aukin hætta á hjarta- og æðasjúkdómum, nýrna- eða taugasjúkdómum auk þess sem sjónin er líka í aukinni áhættu.

Heimur fullur af öldungum

Fjöldi þeirra sem eru eldri en 100 ára hefur aukist um 2.500% síðustu hálfa öld. Og sums staðar á hnettinum eru mun fleiri háaldraðir en annars staðar.

Metformin ræðst gegn öldrun frá ýmsum hliðum. Efnið bætir virkni orkukornanna sem eru eins konar orkubú frumnanna og umbreyta orku í kolvetnum og fitu í ATP, orku sem frumurnar geta nýtt.

 

Við þetta losna svonefnd sindurefni sem skaða orkukornin og hraða öldrun. Metformin eykur hins vegar virkni orkukornanna og dregur jafnframt úr losun sindurefna.

 

Efnið virkjar til viðbótar tiltekin ensím sem einnig eru virk þegar fastað er eða næringarinntaka er mjög lítil.

 

Eitt þessara ensíma, AMPK, virkar sem einskonar skynjari sem mælir orkustöðu frumunnar og virkjast yfirleitt þegar magn ATP er í lágmarki. Tilraunir með orminn C. elegans hafa sýnt að dýrið lifir lengur þegar þetta gen er mjög virkt.

 

AMPK-ensímið hægir á öldrun með því að hamla prótínabyggingu sem nefnist mTOR og er gerð úr mörgum prótínum. Rannsóknir, m.a. á ormum, bananaflugum og músum, sýna að dýrin lifa nærri tvöfalt lengur ef hömlur eru settar á mTOR-prótínin eða þau fjarlægð.

 

AMPK-ensímið er ekki eina hliðarafurð metformins. Lyfið virkar líka gegn of miklu kólesteróli sem m.a. eykur hættu á blóðtöppum.

 

Sömuleiðis dregur lyfið úr langvinnum bólgum sem verða tíðari með aldrinum og auka líkur á hjarta- og æðasjúkdómum, gigt og krabbameini.

122 ára og 164 daga varð elsta manneskjan hingað til, hin franska Jeanne Calment sem dó 1997.

Aflóga frumur dreifa öldrun

Líffræðileg öldrun er víðtæk og felur í sér margvíslegar breytingar í líkamanum. Þess vegna er líka að finna aragrúa af mögulegum aðferðum til að beita lyfjum gegn henni.

 

Ein aðferðin byggist á því að ráðast gegn aflóga frumum sem enn lifa. Þegar fruma er ekki lengur fær um að skipta sér eða skaddast alvarlega gerir hún út af við sjálfa sig og deyr. Um leið rýma þær til þannig að nýjar frumur geta myndast í staðinn.

 

Stöku sinnum skaddast frumur þó þannig að þær glata þessari hæfni til að deyja. Slíkar frumur losa skaðleg efni út í líkamann og eiga m.a. þátt í að kalla fram aldurstengda sjúkdóma.

 

Yfirleitt sér ónæmiskerfið um að vinna bug á þessum sjúku frumum en ónæmiskerfið lætur líka á sjá með aldrinum og því hrannast slíkar frumur upp í hlutfalli við aldurinn og það getur haft mjög skaðleg áhrif á heilsuna.

Kynjaskiptingin í aldurshópnum 100 ára og eldri.

Árið 2018 græddu vísindamenn hjá Mayoklínikkinni í BNA um milljón slíkra ellifrumna í fituvefi músa.

 

Þessar mýs eltust mun hraðar en mýs í samanburðarhópi sem einungis fengu ígræddan fituvef.

 

Tilraunir sem gerðar voru í kjölfarið sýndu að hálf milljón aflóga frumna dugði til að hraða banvænum sjúkdómum á borð við krabba og lungnasjúkdóma í músum.

 

Vísindamennirnir fundu hins vegar áhrifaríka aðferð til að útrýma þessum skaðlegu frumum.

 

Skömmu eftir ígræðslu hinna aflóga frumna fékk helmingur músanna meðferð með efnunum dasatinib og quercetin.

 

Á þremur dögum fækkaði aflóga frumum til mikilla muna og þessar mýs sluppu alveg við þær ákomur sem hrjáðu ómeðhöndluðu mýsnar.

 

Meðferðin virkaði líka þegar lyfin voru ekki gefin fyrr en fimm vikum eftir að aflóga frumunum var komið fyrir í þeim og heilsu þeirra því tekið að hraka.

 

Aðeins tveimur vikum eftir meðferðina voru þessar mýs aftur farnar að hlaupa um og dánarlíkur þeirra innan árs voru 36% minni en músa sem ekki fengu meðferð.

19.093.000 verða yfir 100 ára árið 2100 samkvæmt spá SÞ.

Þessar jákvæðu niðurstöður urðu til þess að vísindamennirnir hjá Mayoklínikkinni hófu tilraunir með sams konar lyfjagjafir á fólki með nýrnasjúkdóm af völdum sykursýki en sjúkdómurinn einkennist einmitt af miklu magni af aflóga frumum.

 

Níu þátttakendur í tilrauninni voru látnir taka inn dasatinib og quercetin í þrjá daga. Bæði fyrir síðasta skammt og 11 dögum síðar voru tekin blóð-, húð- og blóðsýni.

 

Sýnin leiddu í ljós að aflóga frumum hafði fækkað og um leið var minna af skaðlegum efnum í öllum sýnagerðum eftir meðferðina.

 

Til eru fleiri efni sem fjarlægja aflóga frumur á sama hátt og dasatinib og quercetin og ný efni með þessa eiginleika bætast stöðugt við.

 

Margir vísindamenn lýsa ánægju sinni með þá möguleika sem þessi efni virðast bjóða, ekki síst vegna þess að aukaverkanir eru mjög fátíðar og efnin geta haft mikla verkun strax eftir tiltölulega fáa skammta.

 

Öfugt við mörg önnur lyf þarf heldur ekki að halda áfram að taka þessi lyf. Þegar hinum aflóga frumum hefur verið útrýmt er tilganginum náð.

Fjöldi 100+ ára af hverri milljón nú.

Bein áhrif á öldrun og öldrunartengda sjúkdóma hafa enn ekki verið rannsökuð á nægilega stórum hópum. Niðurstöður svokallaðrar frumrannsóknar sem birtar voru í tímaritinu Lancet 2019, sýna þó jákvæð áhrif.

 

Alls 14 sjúklingum með sjúkdóminn IPF (Idiopatic Pulmonal Fibrose) var gefið lyf í sprautuformi tvisvar á dag. IPF er sjaldgæfur lungnasjúkdómur sem brýtur niður heilbrigðan lungnavef en myndar örvef í staðinn.

 

Frumrannsóknin sýndi að þeim aflóga frumum sem valda sjúkdómnum fækkaði um meira en 30%.

 

Ensím lækna frumur

Önnur efni sem mögulega gætu staðið læknum framtíðarinnar til boða, gera við frumurnar og lækna þær.

 

Með aldrinum glata orkuver frumnanna, orkukornin, smám saman getu sinni til að framleiða ATP, efnaorku frumnanna.

Topp 5 Elstu dýrin

1. Skeldýr
Kúfskel: A.m.k. 400 ára.
2. Háfar
Hákarl: A.m.k. 122 ára
3: Spendýr
Sléttbakur: 211 ára
4. Beinfiskar
Gullkarfi: 204 ára.
5. Skriðdýr
Geislaskjaldbaka: 188 ára.

Þetta stafar m.a. af því að magn NAD+-sameinda minnkar en þessar sameindir gegna lykilhlutverki við myndun ATP. Auk þess að viðhalda ATP-framleiðslunni gegnir NAD+ því hlutverki að virkja viðgerðaferli frumunnar og á þannig sinn þátt í að fresta öldrun og hægja á aldurstengdum sjúkdómum á borð við sykursýki 2, hjartasjúkdómum, Alzheimer og krabba.

 

Efnið hefur nefnilega afgerandi þýðingu fyrir virkni ýmissa ensíma sem verja erfðamengið fyrir árásum aflóga frumna og gera við mögulegar skemmdir á erfðaefni.

 

Án NAD+ virka þessi ensím ekki og vísindamenn hafa því auga með aðferðum til að auka magn NAD+.

 

Að því er þetta varðar binda menn mestar vonir við ýmsar sameindir náskyldar NAD+ sem nefndar eru NAD+-magnarar.

 

Þær gerðir sem mest hafa verið rannsakaðar kallast NMN og NR. Tilraunir hafa leitt í ljós gagnleg áhrif NMN á aldurstengda sjúkdóma, svo sem hjarta- og æðasjúkdóma, sykursýki 2 og Alzheimer. NR hefur líka reynst geta viðhaldið stofnfrumum og lengt ævi músa.

Aflóga frumur glata hæfni til að skipta sér og verða flatari að lögun. Hér er notað bakteríuensím sem litar þessar gölluðu frumur bláar.

Tilraun á heilbrigðum körlum og konum á aldrinum 55-79 ára sýndi að inntaka 500 mg af NR tvisvar á dag í sex vikur jók magn NAD+ um 60% og dró úr hættu á hjartaáfalli um 25%.

 

Enn er ósannað hvort eldra fólk geti notað NAD+-magnarana án áhættu. Fyrri tilraunir á músum sýndu m.a. að aukið magn sameindanna gæti aukið bólgur í líkamanum.

 

Þessar aukaverkanir af mögnurum gefa þó ekki neinar ótvíræðar ástæður til svartsýni og vísindamenn vinna nú að því að þróa blöndu magnara og lyfja sem alls ekki hafi neinar aukaverkanir.

 

Genagræðsla lengir lífið

Árið 2016 græddu danskir vísindamenn einkar virkt gen í tilraunamýs. Genið kóðar fyrir ensíminu telomerase sem lengir líftíma svonefndra telómera sem trosna af endum litninganna við frumuskiptingar.

 

Telómerar vernda litningana og því lengur sem unnt er að varðveita þá, því meira hægir á öldrun. Þær mýs sem geninu var sprautað í eltust hægar og lifðu að meðaltali 30% lengur.

Sykursýkilyf hægir á gömlum frumum

Lyfið metformin hægir á öldrun líkamans með því að virkja sérstakt ensím sem dregur úr framleiðslu skaðlegra efna.

Lyf nær til allra frumna

Metformin er tekið inn og skilar sér í blóðið úr meltingarvegi án þess að brotna niður í lifrinni. Það nær þannig til allra frumna og hefur áhrif allt frá heilanum til hjartans.

Orkuver stöðvast

Metformin bindur sig við það ensím í orkuverum frumnanna, orkukornunum sem loka fyrir framleiðslu ATP-sameinda en þær sjá frumum líkamans fyrir orku.

Ensím stöðvar skemmdir

Þegar lítið er af ATP-sameindum verður ensímið AMPK hamlandi fyrir prótínið mTOR. Þegar prótínið er virkt í gölluðum frumum losar það skaðleg efni sem flýta öldrun.

Hvort genagræðsla hafi þessi sömu áhrif á menn er enn óvíst og sitt sýnist hverjum um þessa aðferð. Árið 2015 lét Elizabeth Parrish, forstjóri bandaríska líftæknifyrirtækisins BioViva, sprauta geninu í sig.

 

Árið eftir lýsti hún því yfir að genagræðslan hefði lengt æviskeið frumnanna um 20 ár.

 

Þetta var gert í Colombíu í Suður-Ameríku og þar með utan yfirráðasvæðis bandarískra heilbrigðisyfirvalda. Þetta verður að líkindum ekki í síðasta sinn sem Colombía tekur að sér að hýsa umdeildar yngingaraðferðir.

 

Bandaríska líftæknifyrirtækið Libella Gene Therapeutics áætlar tilraunir með samskonar genagræðslu einmitt þar. En eilíf æska verður ekki ódýr. Þeir sem vilja taka þátt í tilrauninni þurfa að greiða fyrirtækinu á aðra milljón dollara úr eigin vasa.

LESTU EINNIG

HÖFUNDUR: Jonas Grosen Meldal

Shutterstock,© Getty images,© Nina Schmid et al.

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Lifandi Saga

Veislubúningar varðmanna Nixons aðhlátursefni

Náttúran

Hvað eru doppleráhrif?

Spurningar og svör

Af hverju eru sítrónur súrar?

Maðurinn

Hvernig framleiðir líkaminn orku úr fæðunni?

Náttúran

Tröllvaxin baktería sést með berum augum

Tækni

Vísindamenn bora djúpt eftir grænni orku

Lifandi Saga

Þýsk fyrirtæki mokgræddu á stríði Adolfs Hitlers

Lifandi Saga

Aðallinn opnaði múmíur í veislum

Menning og saga

Hver var fyrsti einræðisherra sögunnar? 

Heilsa

Vöðvagen geta varið þig gegn sjúkdómum

Náttúran

Sjávarormur með risaaugu og undarlega tjáningu

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með rúmlega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.790 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.