奖金超1亿美元!沙特王室基金发起全球抗衰竞赛,目标到2030年让人类年轻20岁
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抗衰界从不缺少话题,近日,沙特王室基金联合美国XPRIZE基金会发起了奖金1亿美元的全球抗衰竞赛,目标是在2030年找到mini版的“返老还童”之法。超高奖金与疯狂的目标让世人瞩目,人们纷纷猜测哪项技术能够摘下这则巨奖。在再生医学领域,细胞重编程、细胞治疗与类器官技术成为了热门选项。
无论是哪个领域的富豪,愿望清单上似乎都会有一项“长生不老”。
被人调侃“头上顶布,天下最富”的沙特王室也不例外。为了拿到“永生”的秘方,2023年,他们壕无人性地对外宣称:在未来2-4年里,要每年砸10亿美元(约72.4亿人民币)研究抗衰。
而大概是觉得只有自己研究还不够,在刚刚结束的全球健康寿命峰会上,他们又与美国非营利性组织XPRIZE基金会(XPRIZE Foundation)拉起了手,想用巨额奖金号召全球研究者共同参与一场抗衰竞赛——XPRIZE Healthspan。
△沙特王室成立的非营利组织Hevolution基金会是该竞赛的最大赞助方
据新闻稿透露:这是有史以来全球最大规模的抗衰竞赛,光是衰老疗法这一项的奖金就高达1.01亿美元(约合7.2亿人民币)。旨在激励开发和测试可改善健康老龄化(Healthy aging)的治疗方法。
不过想要摘下胜利可不容易。颁奖时间被设立在2030年,也就是说,在短短7年时间里,参赛人员就要完成一种——能在一年或更短的时间内,将65-80岁成年人的肌肉、认知和免疫功能恢复到10年、甚至20年前的状态——的疗法,堪称实现mini版的“返老还童”。
△XPRIZE官网给出7年“小目标”
但XPRIZE基金会创始人Peter H. Diamandis 对此怀有信心:“所有事情在真正获得突破以前,都只是一个疯狂的想法。”在他看来:随着基因治疗、细胞医学、人工智能和表观遗传学等技术日益加快融合,人类逐渐理解了衰老的原因,改变衰老方式的时机已然成熟。
△1994 年,Peter H. Diamandis 创办了 XPRIZE 基金会,XPRIZE 专注于发起全球激励竞赛解决人类面临的重大挑战,领域从气候变化、医疗健康到太空探索
而在1亿美元的重赏之下,这则“征集令”很快就在网上传开了,究竟哪些科技能帮助研究者抱回巨奖?这迎来了百家猜测,仅就再生医学领域,就有多位大热“选择”。
01
引无数富豪竞折腰
“逆转时间”的细胞重编程
如果你经常关注投资新闻,大概率会对“细胞重编程”这个词有印象,它是贝索斯等富豪们狠砸200多亿的背后重点,也是Chatgpt爆火时,创始人阿尔特曼掏空口袋也要下注的技术之一。
它诞生于2006年,京都大学山中伸弥教授向小鼠皮肤细胞中导入四个转录因子(OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC),随后,这些成熟的纤维细胞开始“逆向分化”,并最终神奇地退回到类似于胚胎干细胞的初始状态。
△细胞重编程过程图解
这个过程便是细胞重编程,即iPS技术,所衍生的细胞后被称诱导多能干细胞(iPSC)。它向世人证明:细胞发育不再是一条向死而生的单行道。也由此引发了科学家新的遐想:这种神奇能否扩展到组织、器官、甚至于整个人体之上,孕育出人类衰老的“解药”?
动物实验的答案是可以。美国索尔克研究所是其中的“先行者”。2016年,他们在早衰症小鼠身上进行了短期重编程,与对照小鼠相比,重编程后的小鼠无论是样貌、心血管及其他器官功能都更加年轻,更是在无癌情况下,寿命被延长了30%。
△通过部分重编程在体内改善年龄相关标志
到了2020年,大卫·辛克莱教授又在原山中因子基础上独创了一套OSK组合(去掉c-MYC),该组合先被证实能逆转视网膜衰老并改善青光眼小鼠模型中老年小鼠的视力,后又被运用在与人类种属更为相近的猴子身上。
这些猴子的眼睛被激光诱导损伤,而在注入OSK基因后,它们视网膜神经节细胞中的细胞衰老被逆转,健康轴突束的数量也显著增加——这是损伤被改善的信号。
△图片为非洲绿猴,OSK显著改善了由非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NAION)导致的灵长类动物丧失的视觉功能
以上实验都为细胞重编程能逆转生物时间提供了证据与信心,一直致力于该领域研究的贝尔蒙特教授在2023年的国际干细胞研究协会上畅想未来,他认为“细胞重编程”终将帮助人类延长40年!
不过,目前细胞重编程的研究还停留在动物身上,距离成为人类疗法还有一段距离。像贝索斯们投资的生物科技公司Altos Labs就未要求在短期内拿出产品或创造营收,他们当前的任务就是尽可能地研究细胞的老化原理,尝试逆转方法。至于能不能在7年内诞生适应于人类的抗衰法,让我们拭目以待。
02
挣脱岁月枷锁
延长健康期的细胞疗法
一个世纪以前,人类的平均寿命只有50-55岁,而如今包括中国在内,很多国家的平均寿命已经突破了75岁。这是医疗发展带给我们的益处,但相对应的,人类也付出了惨痛的代价。
△美国百年内人均寿命变化曲线图
这个代价就是疾病。举个例子,百年前几乎没有人会死于癌症,这不是因为当时没有这种疾病,而是人们还没活到能受癌症影响的年纪就已经死亡。心脑血管疾病和神经退行性疾病也是如此,随着平均寿命上升,这些与年龄高度相关的疾病开始涌现,开始成为我们迈向更长寿命的阻碍。
该如何治愈它们,以获得更长的健康期?细胞疗法会是一个重点。
在癌症领域,免疫细胞疗法在百万神针CAR-T上市后名声大震。这种疗法简单来说,就是改造人体本身的健康战士—T细胞,通过为它们安装一个能特异性识别肿瘤细胞的子弹头—CAR,使它们能更精准、更高效地杀灭体内肿瘤细胞。
目前,CAR-T已经在国内外缔造了不少癌症治愈神话。比如第二位接受该疗法的患者Doug Olson,10年以来他未再复发疾病,当年被输注的CAR-T细胞,至今也还活跃在他身体里的“抗癌第一线”。
△华南地区首批CAR-T治疗患者,已有14位患者超过5年无复发生存,约等于临床上的“治愈”
不过在血液瘤里“大杀四方”的CAR-T,在实体瘤上的表现却有些不尽如人意,对此,有些研究者继续深挖CAR-T的可能性,有些研究者则尝试着原理相似的CAR-NK、CAR-M等,它们共同寄托了人们治愈实体瘤的新希望,也正逐步兑现着期望。
在心脑血管疾病、神经退行性疾病等衰老相关疾病领域。大放异彩的则是细胞治疗家族的另一位重要成员——干细胞疗法。
干细胞拥有自我更新及多向分化潜能,可在一定条件下衍生为身体里约90%的细胞,这意味着身体里大部分组织器官发生老化、损伤时,它都能参与修复与替换。
此外,旁分泌效应及免疫调节功能也是干细胞的重要机制,使其能从细胞层面提供完整的沟通机制,去调节、修复机体内部环境,是治疗机制复杂疾病(如糖尿病、帕金森、心脑血管疾病等)的新一代潜力疗法。
△干细胞因具有自我更新及多向分化潜能、旁分泌效应与免疫调节能力而备受关注
而相较于还停留在动物实验的细胞重编程,干细胞治疗衰老相关疾病的研究也要更进一步,目前已有部分疗法被推进到临床阶段。
如德国医药巨头拜耳正在开发的一种针对帕金森的干细胞衍生疗法,核心机制是将干细胞诱导为多巴胺能神经元前体,并将其移植到患者体内,该研究的临床I期数据积极,所有受试者的次要探索性临床终点均有改善,目前正在计划II期临床试验。
丹麦制药巨头诺和诺德则是与Heartseed共研一种针对心衰的细胞疗法,该疗法主要由同种异体iPSC衍生的心肌细胞构成。目前研究团队已为第一位心衰患者注射了该药物。
△HS-001是由Heartseed公司研发的一款针对心衰的细胞疗法,其具体目标适应症为HFrEF,包括扩张型心肌病(DCM)、陈旧性心肌梗死(OMI)和扩张期肥厚型心肌病(D-HCM)
总的来说,或许细胞疗法不像重编程所描绘的那样,能让大家重返18岁,但仍能通过抵御各类衰老相关疾病,解开时间的桎梏,让人们以健康的姿态活得更久。
03
超强试药替身
再造自我的类器官技术
类器官(Organoids)是指利用成体干细胞或多能干细胞进行体外3D培养,形成类似器官结构和功能的“微器官模型”。
在其诞生之初,其开山鼻祖汉斯·克莱弗斯(Hans Clevers)对它的期望是—应用于再生医学领域的器官修复和移植。这个概念类似于人体4S店,让器官与组织都变成可以更换的“零件”。如果能完成这个想法,别说沙特王室定下的“小目标”,就连“永生”也可以梦一梦。
△汉斯·克莱弗斯(Hans Clevers)率先构建迷你肠道
但就目前而言,人类仅掌握了培养简单人体组织的技术,想在短期内打印出完全匹配患者的免疫学、生物化学和解剖学等特性,并融入整个血液循环系统的复杂器官,几乎是不可能的。
这项技术之所以会出现在选项里,一方面是人们对于更远未来的展望,一方面则是科学家在勇攀医学山峰时探寻出的另一条出路——替身试药。
对比与人类种属有别的动物模型,从人体细胞发育而来的类器官明显能更准确地模拟、还原组织器官的病变过程,帮助科学家理解衰老与疾病的发生,并有望作为个性化试药替身以评估治疗方案的效果,减少新药研发的周期与成本,提高成功率。
今年1月,美国纽约干细胞研究所通过构建人脑类器官来揭示星形胶质细胞在衰老和帕金森病中的致病作用——在调节缺乏帕金森病相关蛋白质DJ1时,星形胶质细胞中的蛋白质会发生异常,为开发更有效的神经退行性疾病治疗方法指明了新道路。
此外,类器官中还有一个重要类别——肿瘤类器官(PDO)。
肿瘤是一种非单一的、动态的、显示出极高异质性特征的疾病,这意味着即使是同一癌症的内部也存在着不同的特征。这也是为什么即使癌症研究取得巨大飞跃,却依然没有一种药物能对所有癌症有效的重要原因,癌症治疗需要更个性化的治疗模式。
△来自生物库的头颈癌类器官
PDO的意义就在于此,这种由患者本身细胞培养而来的“迷你肿瘤”,可以模拟体内癌症微环境,并保留肿瘤细胞的异质性。面对癌症,PDO具有出色的药效预测性和药物筛选的高通量性。英国伦敦癌症研究所的Nicola Valeri博士在Science上发表的研究就表明:PDO在预测抗癌药物的有效性上,具备100%的敏感性、93%的特异性和88%的阳性预测值。
目前已经有不少肿瘤类器官建立,包括乳腺癌、胰腺癌、结肠癌、胃癌、宫内膜癌、卵巢癌、肾癌等等,随着技术日渐成熟,相信肿瘤类器官会成为快速、准确、客观反映药物疗效和安全性的“利器”。
综上所述,类器官在这场竞赛中可能会扮一个加速疾病攻克、以更快迎来健康老龄化的超强辅助技。放眼未来,承载着再造自身梦想的类器官,还有望真正将“人体4S店”投向现实,继续为人造梦“永生”。
△2019年6月7日,类器官荣登《Science》特刊封面
文章行经到此,无论是为器官或人体“重置时间”的细胞重编程,还是治疗老年相关疾病,以获得健康老龄化的细胞疗法,又或是辅助以上发生的类器官技术,都为人类的未来描绘了一幅美好的图景。我们或许无法预测谁能在这场衰老竞争中脱颖而出,但随着政策支持,资本入场以及人心期望,相信这些图景终将落入现实,改变人类的生命。
Write in the last
写在最后
2015年,人们曾问过Google AI一个问题:人为什么要活着?当时它的回答是:“为了永生”。这是人类千年以来未竞的梦想,而如今的我们正以延长寿命为基础,一步步迈向这个终极目标,上一次,我们用百年时间让人类平均寿命从50岁提高到约80岁,那么在科技飞速发展的今天,我们还能保持这种速率吗?相信在不远的未来,我们就会得到答案。
部分图片来自网络,侵删
参考资料:
[1]https://www.xprize.org/
[2]In Vivo Amelioration of Age-Associated Hallmarks by Partial Reprogramming. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.11.052
[3]Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2975-4.
[4]https://longevity.technology/news/life-biosciences-presents-data-demonstrating-restoration-of-visual-function-in-nonhuman-primates/
[5]Disruption of lysosomal proteolysis in astrocytes facilitates midbrain organoid proteostasis failure in an early-onset Parkinson's disease model. https://doi.org/10.1038/s41467-024-44732-2
科学研究进展|间充质干细胞可以解决老化衰弱的问题,可成为对抗衰老的重要策略
整理:暖风
编辑:暖风
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