斯坦福教授说,“返老还童”这事,居然可以实现

硅谷密探2017-09-18
今年我18,明年还18,你信么?

编者按:本文来自微信公众号“硅谷密探”(ID:guigudiyixian),36氪经授权发布。

青春永驻、长生不老,乃至起死回生,人类从几千年前就开始做这样的梦了。

随着科技的发展,美国斯坦福大学医学院实验室已经成功地使小白鼠返老还童。预防衰老、青春永驻也将不再是难事。这一切,是怎么发生的?

斯坦福教授张元豪(Howard Chang)教授表示,“人体老化的过程其实不是完全没有办法改变的。老年人也会有一些新的细胞长出来,这些新的细胞刚长出来的时候,它们还是年轻的。如果我们可以让年轻细胞老化的过程停止,返老还童是有可能性的。”

听起来是不是很神奇?不过张教授也坦言,这不是短期内就能实现的技术,需要医学与科技手段的高度发展和融合。

如何实现返老还童呢?原理其实并不复杂。

决定“命运”的软件和硬件

先来解释一个概念:表观基因组学(epigenetics)。

众所周知,人的很多先天特性都由 DNA 等遗传物质决定了。

人一生下来,DNA就不会变了,那为什么小的时候皮肤就嫩,到了老了皮肤就变皱了呢?

其实,人体不仅有作为遗传物质的基因组信息,还有一套管理、调控、修饰基因组的密码指令系统。不同的个体,指令系统也不同。另外,这套密码指令还能在特定环境下发生改变。

可以这么理解:遗传物质是硬件,但是这套密码指令就是个软件系统,你甚至可以理解为一些代码,他会控制人类在不同时期不同环境下的基因的“开”和“关”,在不同的阶段表现不同的行为。

遗传物质是硬件,一旦出生就很难改变,但是控制这些基因的表达有一套“软件系统”,是可调控的,而这个调控机制就是表观基因组学在研究的。

改变一个人的 DNA 遗传物质(硬件系统)很难,但是我们可以“黑”掉这个软件系统啊!而这个大致就是表观基因组学在做的。

比如说,如果一些女同志希望年年都是18岁,那我们就可以通过某些机制来控制一些基因的开关,来阻碍人体关键蛋白的表达来逆转皮肤衰老。

张教授告诉我们,其中有一种叫 lncRNA(Longnon-coding RNA,长链非编码RNA)的RNA 和基因的开关有密切的关系,lncRNA 可以起到引导、增强甚至是干扰基因表达的作用。

对生命“编程”,控制基因的开和关

上面说到“黑”掉基因这套软件系统,来实现“永远18岁”。具体怎么操作呢?

首先,我们要找到相应的基因。人的细胞里面有两万个以上的基因,到底哪一个跟老化真正有关系呢?如果想“永远18岁”,我们就需要找到真正重要的基因。

接下来我们要找到相应的“开关”,也就是相应表观基因组,就如同在一个代码量很大的程序里面找到对应的代码。

我们需要定义相应的 lncRNA 的功能,也需要相应的工具来研究 RNA 的结构和功能。

接下来就有不同的方式来干扰这些表观基因组的表达。如果我们想返老还童,只需要调控这些表观基因组的信息即可。

其中有种重要的技术叫 RNA 修饰,科学家们发现,一些动态的、可逆的 RNA 修饰在转录后调控了基因表达,这为我们“黑”掉基因表达这个“软件系统”提供了工具。

在过去两年多时间,RNA 修饰的研究出现了井喷式的发展,科学家们逐渐揭示出 RNA 修饰形成的分子机制与功能,也在发明检测 RNA 修饰物的技术。

这也意味着,我们未来有望对生命进行“编程”!返老还童也许指日可待。

表观基因组学处于一个伟大的转折点

我们现在对表观基因组学的研究,正初在一个伟大的转折点,随着基因测序成本的降低,人类对基因的研究日益成熟。

表观基因组学领域近期也出现了突破性的进展,特别是2013年斯坦福技术在表观基因解码方向的突破,极大地降低了表观基因解码的成本,让表观基因组学走上了快车道。

表观基因组学:检测癌症、治疗疑难杂症

表观基因组学在当下还有很多直接的应用,疾病表观基因的研究可以直接用于疾病的预防和早期检测,药效的检测,更重要的是用于疾病的治疗。

最直观的一个,基因的调控图谱提供了疾病的致病机理和临床预防的信息,通过对发病前后的数据分析,我们能够知道某些疾病的诱发条件和致病机理,为我们预防提供准确的信息。

基于表观基因组学的疾病早期诊断也是一个直接的应用,基本所有癌症都有表观基因组学的改变,包括肺癌,乳腺癌,前列腺癌,头颈部,结肠癌都比较适合用表观基因组学方法进行早期检测方法。

药效检测也是个非常直接的应用,在过去有很多癌症药物只对部分人群有治疗效果,而观测期可能要半年甚至一年,如果没有效果,则非常耽误治疗。通过对比应答病人和未应答病人的调控图谱在癌症过程中的动态变化其实就可以为直接判断这些药物的效果提供帮助,而不会耽误治疗。

当然最最重要的是直接用于疾病的治疗,其中之一就是 RNA 治疗法。我们知道很多癌症等疑难杂症,都是一些基因突变产生的。而很多遗传疾病也是因为某些基因直接导致的,而我们是可以通过表观基因的方法来控制这些基因的表达。

大致原理是通过小分子干预,来阻断目的基因表达的能力,精确地关闭一个突变的或失去控制的基因。

那么很多疾病就可以被治疗了,还可以实现个性化医疗。按这种速度发展下去,说不定,21世纪,真的就成了生物的世纪!

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