長寿科学者アンドリュー・スティールが、老化を病気として捉え、その治療に向けた最先端研究を解説する。老化によって死亡リスクが8年ごとに2倍になる人間に対し、統計的に老化しない動物も存在する。過去10〜15年で科学者たちは老化の12の特徴を解明し、老化細胞を除去するセノリティクス薬や、細胞の生物学的時計をリセットする細胞リプログラミング技術などの治療法を開発してきた。メトホルミンやラパマイシンといった既存薬の転用も有望視されており、今後5〜10年で最初の長寿薬が登場する可能性がある。老化は世界の死因の第1位であるにもかかわらず研究資金は極めて少なく、ヒトゲノム計画規模の大型プロジェクトとAIを活用したシステム生物学的アプローチが必要である。老化プロセスを1年遅らせるだけで38兆ドルの経済効果が見込まれ、これは医学史上最大の革命となり得る。
長寿科学の真の目的とは
長寿科学や長寿医学というアイデアを聞いたとき、人々の頭には即座に死を防ごうとすることが浮かびます。それは1日に何百ものサプリメントを摂取して不死を目指す億万長者だったり、狂ったような運動プログラムや奇妙な食事法を実践する人々のことです。いつ食べるか、何を食べるか、どれだけ食べるか。
こうしたことは長寿科学の大きな目標から本当に気をそらすものだと思います。私たちは不死について話しているのではなく、健康寿命を延ばすこと、病気もなく、痛みもなく、記憶喪失もない人生の期間を延ばすことについて話しているのです。そのためには長寿医学が必要になります。
そしてこれは信じられないほどSF的で未来的な、人間をより長生きさせる方法のように聞こえます。しかし実際のところ、私たちは過去200年間で平均余命という点において人間であることの意味をすでに2倍にしてきました。そして老化プロセスを遅らせることの経済的利益は莫大なものになり得ます。経済学者たちは、もし私たちが老化プロセスを遅らせて人々をたった1年だけでも健康に保つことができれば、それは38兆ドル、38の後に12個のゼロがつく価値があると計算しています。
人々を生物学的により若く保つことで、私たちは活動的で、幸せで、趣味に打ち込め、孫や曾孫と遊べる、より長い健康的な人生の期間を楽しむことができます。これは医学史上最大の革命になり得るのです。
私はアンドリュー・スティール博士です。長寿科学者であり、作家であり、運動家でもあり、『Ageless: The New Science of Getting Older Without Getting Old(エイジレス:老いることなく年を重ねる新しい科学)』という本を書きました。実は私は物理学者としてスタートし、実際にあるグラフがきっかけで長寿科学にキャリアチェンジしました。それは非常にシンプルなグラフで、あなたの年齢とその年に死亡する可能性を示したものです。
そしてそれはかなり印象的です。
死亡リスクの指数関数的増加
私は39歳で、それが意味するのは今年の私の死亡リスクが約1000分の1だということです。つまり、もしこれが人生の残りの期間ずっと続くとすれば、私は平均して1030代まで生きることになります。しかし残念ながら、もちろんそうはなりません。
人間としての私たちの死亡リスクは約8年ごとに2倍になります。つまり指数関数的な増加があるということです。ですから、もし私が幸運にも90代まで生きられたとしても、その間に科学や医学で何の進歩もなかったという不運に見舞われた場合、私の死亡確率は約6分の1になります。それはサイコロを振って生死が決まるようなものです。
しかし動物界の他の動物たちにとっては、これは非常に、非常に異なって見えることがあります。巨大なカメや海に住む特定の魚、特定のサンショウウオなど、死亡リスクが2倍にならない動物がいます。いつ生まれたかは関係なく、彼らの死亡リスクは横ばいのままです。
ですから、この定義によれば、これらの動物は統計的に言って文字通り老化しないのです。これを見る方法は2つあります。人間として見てこれを指数関数的で恐ろしい死の壁が自分に向かってくると思うこともできます。あるいは世界最大の問題を見つけようとする物理学者として見て、「さて、私たちの生物学のすべての中にあって、癌、心臓病、脳卒中、認知症、これらすべてのいわゆる加齢関連疾患のリスクを大幅に増加させる、この根本的な時計は何なのか?そしてもしこの時計を理解できたら、それについて何かできるだろうか?」と考えることもできます。
生物学的年齢という概念
過去10年間で、科学者たちは生物学的年齢と呼ばれるものの様々な測定法を考案してきました。これは暦年齢とは異なるものです。暦年齢はあなたの誕生日ケーキにあるろうそくの数で、明らかに私たちのほとんどはそれに馴染みがあります。
しかし生物学的年齢のアイデアは、あなたの細胞の中を、体の中を見て、生物学的レベルであなたが何歳なのかを解明することです。さて、私たちはまだこれを完璧に行うことはできませんが、様々な異なる測定法を持っています。血液検査を使うこともできますし、エピジェネティック検査と呼ばれるものを使うこともできます。あるいはもっと基本的で機能的なこと、握力は年齢とともに低下しますが、そういったことを行うこともできます。
そしてあなたの握力のような何かの値を特定の年齢の平均的な人と比較することで、あなたに生物学的年齢の値を割り当てることができます。そして現在、科学コミュニティの中で、そしてインターネット全体で最も話題になっているのは、これらのエピジェネティック年齢検査です。ゲノムはあなたのDNAであり、生命の取扱説明書です。
そしてエピゲノムはあなたのゲノムの上に位置する化学の層です。もしあなたのDNAをその取扱説明書と考えるなら、エピゲノムは余白のメモであり、横に貼られた小さな付箋のようなもので、どの特定の時にどのDNAを使うべきかを細胞に伝えます。そして私たちは年を取るにつれてこのエピゲノムに変化があることを知っています。ですからエピゲノムの変化を測定することで、誰かに生物学的年齢を割り当てることができるのです。
個人に適用されるこれらの検査の問題は、それらが正確に何を私たちに伝えているのか十分に知らないということだと思います。私たちはエピジェネティックマークにおけるこれらの個々の変化が何を意味するのか知りません。それらが年齢と相関していることは知っていますが、因果関係があるかどうかは知らないのです。ですから私たちがする必要があるのは、これらのエピジェネティックな、これらの生物学的時計に介入できるかどうかを解明しようとする、より多くの実験です。
老化の12の特徴とセノリティクス薬
過去10年から15年の間に、科学者たちは老化プロセスの根本的な基礎生物学を本当に理解し始めました。そして彼らはこれを老化の12の特徴に分解しました。それらの特徴の1つは老化細胞の蓄積です。さて、老化というのは単に「古い」を意味する生物学的な専門用語です。
これらは年月が経つにつれて私たちすべての体に蓄積する細胞であり、科学者たちはこれらの細胞が年を取るにつれて様々な異なる病気を引き起こすように見えることに気づきました。そこでアイデアは、「もし私たちがこれらの細胞を除去して体の残りの細胞をそのまま残せたらどうだろうか?それで老化プロセスを遅らせる、あるいは部分的に逆転させることさえできるだろうか?」というものでした。そして科学者たちはセノリティクス薬と呼ばれる薬を特定しました。これらはそれらの老化細胞を殺す薬です。
そして彼らはマウスで試してみて、実際にマウスを効果的に生物学的により若くします。まず、マウスを少し長生きさせます。これは老化プロセスを遅らせているなら見たい基本的なことで、良いことです。しかしそれは人生の終わりの虚弱期間を引き延ばしているわけではありません。彼らは癌が少なくなり、心臓病が少なくなり、白内障が少なくなります。
そしてこれが私たちに示しているのは、老化の根本的なプロセスをターゲットにすることで、老化細胞のように幅広い加齢関連の問題を引き起こす何かを特定することで、私たちはそれらの特徴の多く、おそらくすべてにさえヒットできるということです。
細胞リプログラミングという革命的技術
現在長寿科学で最もエキサイティングなアイデアの1つは、細胞リプログラミングと呼ばれるものです。私は時々これを未来からワームホールを通って落ちてきた治療法だと説明します。これは私たちの細胞内部の生物学的時計をリセットできるというアイデアで、そのアイデアは2000年代半ばに最初に生まれました。山中伸弥という科学者がいて、通常の成人の体細胞を生物学的存在の最初の時点、胚であった時まで完全に戻す方法を見つけようとしていました。
さて、彼は体のどんな種類の細胞でも作ることができる細胞である幹細胞を作るという観点からこれに興味を持っていました。これは将来組織修復に使えるかもしれません。しかし科学者たちはまた、これらの細胞の発生時計を戻すだけでなく、老化時計も戻すことに気づきました。
これらの4つの山中因子を与えられた細胞は、実際に治療を受けていない細胞よりも生物学的に若いのです。そして科学者たちが決めたのは、これらの山中因子遺伝子をマウスに挿入することでした。さて、もしあなたがこれらの遺伝子が常に活性であるように素朴な方法でこれを行うと、実際には残念ながらマウスにとって非常に悪いニュースです。なぜなら、これらの幹細胞は、どんな種類の細胞になれるかという点では非常に強力ですが、肝細胞や心臓細胞であることには役に立たないからです。
そしてマウスは非常に急速に臓器不全で死んでしまいました。しかし、これらの遺伝子を一時的にのみ活性化させると、科学者たちが初めて成功した方法は基本的に週末に活性化させることでした。彼らはこれがそれらの細胞の生物学的時計を戻すには十分であることを発見しましたが、発生時計を戻してそれらをこれらの幹細胞に変えることはありませんでした。
さて、本当の挑戦はこれが遺伝子治療治療であることです。それはあなたの体のすべての単一細胞に4つの異なる遺伝子を届けることを含みます。そして問題は、「私たちの貧弱な2020年代のバイオテクノロジーで、これを実行可能な治療法、さらには人間で実際に使用できる錠剤にすることができるか?」ということです。そしてそれがベイエリアの様々な億万長者たちがこれに巨額の、巨額のお金を投資するきっかけとなったことです。
Altos Labsはこの分野でいわゆる最大のスタートアップです。そして私はこれをスタートアップとは本当に呼ばないでしょう。なぜなら、とりわけジェフ・ベゾスを含む人々から30億ドルの資金を得ているからです。さて、私はこれについて非常に興奮しています。なぜなら30億ドルは良い試みをして、これを実行可能な人間の治療法に変えることができるかどうかを確かめるのに十分だと思うからです。
私の唯一の懸念は、エピジェネティクスが老化の特徴のうちの1つにすぎないということです。例えば、エピジェネティック時計をリセットすることは、私たちの人生の過程で蓄積する私たちのDNAの変異を助けることはできません。また、細胞の外側で起こることにも役立ちません。例えば、私たちの体の足場であるタンパク質、皮膚や骨を構成するコラーゲンのようなものへの損傷です。
ですから、私たちは個々の細胞内部の老化を解決するかもしれませんが、老化プロセスの他の部分はそのままにしておくかもしれません。
既存薬の転用による短期的成果
おそらく長寿科学における最も早い短期的成果は、既存薬の転用になるでしょう。そしてその理由は、私たちがこれらの薬を開発するのに何年も何年もかけてきて、人間でどのように作用するかを理解し、その安全性プロファイルについて少し理解しているからです。そしてこれらの分子がすでに存在しているので、私たちはマウスで、実験室の様々な生物でそれらを試してみただけです。
そしてそれらの一部が実際に老化プロセスを遅らせることを発見しました。人間で提案された最初の長寿薬の試験は、メトホルミンと呼ばれる薬のためのものでした。これは既存の薬で、実際には糖尿病のために処方するもので、人々の老化プロセスを遅らせる可能性があるいくつかの兆候があります。
試験での提案は、いくつかの異なる病気を観察することです。つまり、本物のメトホルミンを摂取している人々が、後で癌になるか?後で認知症になるか?心臓病が少ないか?対照群の人々よりも後に死ぬか?そしてこれらの人々を3年から5年間追跡すれば、メトホルミンが老化プロセスを遅らせるかどうかを理解するのに十分なデータが得られるはずです。
現在最も話題になっているものの1つは、ラパマイシンと呼ばれる薬だと思います。これは最初にイースター島からの土壌サンプルの細菌から分離され、抗真菌性、つまり真菌細胞の成長を止めることができることが発見されました。しかし科学者たちが実験室で試し始めたとき、真菌細胞の成長を止めるだけでなく、人間の細胞も止めることに気づきました。
ラパマイシンの作用方法は、細胞代謝の根本的な中心的構成要素をターゲットにすることです。それはオートファジーと呼ばれるプロセスを開始します。これはギリシャ語で「自食」を意味します。そしてそれは古い、損傷したタンパク質を消費し、それらを新鮮で新しいものにリサイクルすることを意味します。そして2009年に私たちは初めて、人生の後期にマウスに与えることで、実際に残りの寿命を延ばすことができることを発見しました。彼らは10%から15%長く生きました。
そしてこれは本当に信じられない結果でした。これは哺乳類で老化を遅らせることが示された最初の薬でした。そして私たちは今、多くの異なる文脈で、多くの動物と多くの異なる生物で、人生の多くの異なる時期にそれを試してきました。そしてそれは潜在的に私たち人間にとって素晴らしいニュースです。なぜなら、残念ながら私たちすべてが出生時から薬を摂取し始めることはできないからです。なぜなら私たちのほとんどはかなり前に生まれたからです。
人間での実用化に向けて
私たちはこれらの薬についてたくさん理解しているので、比較的すぐに人間での試験を開始できることを意味します。そして私が意味するのは、もし私たちがこの科学に十分な資金を与えれば、次の5年か10年で最初の長寿薬を手に入れることができるということです。そして私たちは人間で長寿遺伝子編集を行うことを想像できます。おそらく次の5年間ではないでしょうが、例えば次の20年間で起こることに賭けないのは愚かだと思います。
そして繰り返しますが、それはこのビデオを見ているほとんどの人にとって十分な時間です。
倫理的問題への対応
この仕事のせいで非常に多くの倫理的な質問を受けることを、私は本当に魅力的だと感じます。もし私が代わりに癌研究者で、小児白血病を解決する素晴らしい新しい画期的発見があると人々に話していたら、講演の終わりに立ち上がって「アンドリュー、あなたが与えたこの余分な人生で、これらすべての子供たちは退屈しないでしょうか?私たちは過剰人口を抱えることにならないでしょうか。なぜなら私たちは惑星を詰まらせ、資源を使い、環境を破壊するこれらすべての癌生存者を抱えることになるからです」と私に尋ねる人はいないでしょう。
しかし、長寿について話し始めると、突然これらすべての質問が出てきます。まるで私たちがそれを他のあらゆる種類の医学とは完全に別の道徳的、倫理的カテゴリーに置いているかのようです。そして私が信じているのは、長寿科学は現代医学の延長にすぎないということです。
老化という最大の死因
現在、老化は世界的に主要な死因です。10万人以上の人々が毎日、癌、認知症、年を取ることに伴う感染症リスクの増加で死んでいます。そしてもし私たちが人間であることに伴う時間とともに訪れる死亡リスクの増加を抑えることができれば、それは個々の病気の治療法を開発するだけでなく、複数の異なる病気がそもそも発生するのを防ぐことができる薬を可能にするでしょう。
しかしそれは驚くほど少ない資金しか得ていません。米国では、この種の科学への政府の資金提供は米国人1人あたり1ドルをわずかに超えるだけです。これは老化が癌、認知症、感染リスクの増加などの原因であることを考えると絶対に注目に値します。これらすべての死因を合計すると、老化は米国での死亡の85%を引き起こしています。
私たちは本当にヒトゲノム計画の規模の巨大なプロジェクトが必要です。人々がどのように老化するかを理解するために、なぜなら私たちのすべての生物学で非常に多くの異なることが起こっているからです。私たちはあなたのDNAだけでなく、遺伝子の発現がどのように変化するか、細胞がどのように変化するか、血液中や細胞間のタンパク質がどのように変化するかを測定する必要があります。
これらすべてのことを監視して、それらを巨大なコンピューターモデルに入力し、人間のシステム生物学モデルと呼ばれるものを作成しようとする必要があります。
AIと創薬の未来
AIが今後5年か10年ですべての病気を治せるというアイデアについて話している人々がすでにいます。そして私がこれで本当に見逃されていると思うのは、AIはそれを訓練するデータと同じくらい良いだけだということです。
そして私がこれの素晴らしい例だと思うのは、AlphaFoldと呼ばれるもので、これはタンパク質の配列だけからタンパク質がどのように折り畳まれるかを予測できるAIです。そしてこれは巨大な科学的画期的発見でしたが、何十年もの間科学者たちがタンパク質の構造を測定し、Protein Data Bankと呼ばれる中央データベースに預けてきたからこそ可能になりました。
さて、このデータベースは、もし私たちが今日それを突然誤って削除してしまったら、再構築するのに210億ドルかかると推定されています。そしてそれは、それが非常に、非常に価値のあるリソースであることを意味します。それは16万のタンパク質構造を含んでいます。そしてそれは、以前に見たことのないタンパク質の構造を予測できるAIを訓練するのに十分なタンパク質構造データでした。
ですから、もし私たちが人間の生物学の中で何が起こっているかを予測できるAIが欲しいなら、同様の額のお金を投資する必要があるでしょう。しかし38兆ドルの潜在的な経済的利益があり、実際にはそれ以上、もし私たちが寿命を1年以上延ばすことができれば、私は見返りは絶対に価値があると思います。
これは生きているのにただただ非常にエキサイティングな時代です。私たちが思っていたよりも少し長く生きられるかもしれません。
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