Mungkin lawan paling gigih dari kematian karena usia tua di dunia akademis adalah Aubrey de Grey, seorang ahli biologi Inggris dengan gelar Ph. D. dari Universitas Cambridge dan rambut panjang dan panjang yang dia ikat menjadi ekor kuda. Menurutnya, penuaan adalah proses yang tidak sehat - semacam kumpulan efek samping yang tidak diinginkan dari kehidupan kita. Ia membuat analogi antara usia tua dan malaria, karena malaria juga membunuh banyak orang. Jika Anda memiliki kesempatan untuk menyembuhkannya, bukan?
“Setiap hari kesuksesan saya dalam memerangi penuaan menyelamatkan 100.000 nyawa. Seratus ribu nyawa adalah 30 World Trade Center,”ujarnya pada 2014.
Kelompok ilmuwan berkualifikasi yang mempelajari peningkatan signifikan harapan hidup terus berkembang: ahli genetika Craig Venter, yang merupakan salah satu orang pertama yang mengurutkan genom manusia; ahli biokimia Cynthia Kenyon, yang menemukan bahwa mutasi hanya pada satu gen menggandakan umur cacing (Kenyon sekarang menjadi wakil presiden penelitian penuaan di Calico, anak perusahaan Google); ahli biologi Bill Andrews, yang memimpin tim yang menemukan gen manusia untuk telomerase, enzim yang diyakini sebagai kunci dalam proses penuaan.
Di antara janji-janji mereka adalah kesehatan berusia 90 tahun pada usia 50 tahun (menurut Methuselah Foundation), hidup hingga 150 tahun (menurut Andrews), dan usia biologis abadi 25 tahun (menurut Gray).
Kami telah diajari bahwa kematian itu wajar dan berusaha menghindarinya adalah kegilaan yang didorong oleh mimpi. Namun, para peneliti ini membuat penemuan nyata. Mereka telah menerbitkan karyanya di jurnal yang sangat dihormati dan telah menarik banyak dana. Ketika para ilmuwan ini mengklaim bahwa mungkin untuk hidup lebih lama atau bahkan tanpa batas waktu, mereka ingin percaya.
Bagaimanapun, kita telah melipatgandakan harapan hidup pada awal abad ke-20. Siapa yang dapat mengatakan dengan pasti bahwa kita tidak dapat melakukan ini sekarang karena kita tahu banyak tentang penuaan? Mungkin gagasan mencegah kematian tidak terlalu gila?
Apa itu penuaan
Video promosi:
Desember lalu, sebuah penelitian di Salk Institute membuat khawatir media. Para ilmuwan telah bereksperimen dengan tikus dengan progeria, penyakit yang menyebabkan penuaan dini. Para peneliti mampu memodifikasi tikus secara genetik untuk mengaktifkan empat gen yang terkait dengan penuaan dengan memaparkan tikus ke antibiotik. Tikus dengan Progeria hidup 30% lebih lama. Ternyata, tikus yang sehat setelah perawatan menjadi lebih muda dan pulih lebih cepat. "Penelitian kami menunjukkan bahwa penuaan tidak harus satu arah," jelas seorang pemimpin peneliti.
Setiap beberapa bulan, para ilmuwan mengumumkan penemuan lain yang menunjukkan bagaimana serangkaian perubahan yang sangat spesifik memperlambat beberapa aspek penuaan pada hewan. Tentu saja, setiap studi menjadi lebih informatif jika disajikan sebagai bagian dari satu proses mempelajari penuaan.
Untuk mengapresiasi pencapaian para peneliti dalam studi di bidang ini, perlu dipahami apa artinya “penuaan” dalam konteks ilmiah. Secara khusus, penuaan mengacu pada kemunduran atau penghancuran fungsi vital tubuh dari waktu ke waktu - "penipisan integritas semua sistem organ secara bertahap," kata Dan Belxi, asisten profesor kedokteran di Departemen Geriatri di Fakultas Kedokteran Universitas Duke. Kita tahu bahwa penyakit seperti Alzheimer, diabetes, penyakit kardiovaskular, dan kanker disebabkan - setidaknya sebagian - oleh penuaan.
Seiring bertambahnya usia, tubuh kita mengalami perubahan intraseluler yang tidak hanya memengaruhi jantung dan paru-paru, tetapi juga otot dan sistem saraf. “Perubahan ini mempengaruhi semua jenis sistem di tubuh kita. Dan masing-masing sistem ini secara individual mulai bekerja sedikit lebih buruk seiring bertambahnya usia, dan secara bertahap hal ini berkontribusi pada pengembangan disfungsi yang menyebabkan penyakit, kecacatan, dan akhirnya kematian,”Belksi menyimpulkan.
Sekarang kami memahami bahwa usia biologis tidak selalu sesuai dengan kronologis. Bayangkan saudara kembar: yang satu minum banyak, kurang gizi, kurang tidur, dan tidak pernah olahraga, sedangkan yang lain justru sebaliknya. Yang pertama dari pasangan cenderung menjadi tua lebih awal dan mengembangkan penyakit terkait penuaan.
Apa yang terjadi pada organ kita bergantung pada sel, jadi terobosan terbesar dalam pengetahuan kita tentang penuaan mungkin telah memahami beberapa jalur yang memengaruhi penuaan pada tingkat sel.
Kuncinya terletak pada apa yang disebut para ilmuwan sebagai pensinyalan - yang melaluinya sel berkomunikasi satu sama lain untuk mengatur fungsi dasar seperti perbaikan sel atau respons kekebalan. Sementara kesalahan dalam pensinyalan sel dapat menyebabkan penyakit autoimun, diabetes dan kanker, ternyata memodifikasi jalur pensinyalan juga dapat memperlambat penuaan, setidaknya pada hewan.
Para peneliti mengidentifikasi dua jalur pensinyalan terkait usia: faktor pertumbuhan mirip insulin (IGF-1), yang terkait dengan pertumbuhan dan metabolisme, dan Target Rapamycin (TOR), yang, selain pertumbuhan, mengatur pergerakan dan replikasi sel. Semakin kita mendalami ilmu peremajaan, semakin sering pula singkatan-singkatan ini muncul.
Diasumsikan bahwa jika memungkinkan untuk memperlambat jam biologis secukupnya, adalah mungkin untuk menunda timbulnya usia tua dan penyakit yang menyertainya. Pejuang kematian seperti Peter Thiel, Larry Ellison, dan Larry Page mendanai penelitian peremajaan dan percaya bahwa penemuan semacam itu, dikombinasikan dengan obat-obatan, akan berubah menjadi solusi kombinasi dan memperpanjang hidup, mungkin selamanya.
Puasa, peretasan gen, dan intervensi lainnya
Hari ini Cynthia Kenyon memimpin Riset Penuaan di Calico. Pada tahun 1993, dia bekerja di Universitas California, San Francisco, di mana dia pertama kali merenungkan fakta bahwa hewan yang berbeda memiliki rentang hidup yang berbeda. Cynthia mulai menemukan dasar genetik untuk umur dengan menggali kode genetik spesies cacing gelang yang disebut C. elegans.
Dan meskipun kita sering melihat parasit pada cacing gelang (misalnya, cacing jantung yang hidup pada anjing), C. elegans, menurut Kenyon, tidak melebihi ukuran koma dalam kalimat ini dan bukan parasit. Kenyon memilih tampilan ini karena dua alasan. Pertama, rentang hidup rata-rata mereka adalah 2-3 minggu, yang membuatnya lebih mudah untuk diukur. Kedua, studi sebelumnya menemukan strain C. elegans yang bermutasi yang secara misterius hidup lebih lama dari yang lain.
Kenyon dan tim peneliti di labnya telah mulai memodifikasi gen C. elegans secara acak untuk melihat apakah mereka dapat membuat cacing hidup lebih lama. Seiring waktu, mereka menemukan bahwa kerusakan gen tunggal, yang disebut daf-2, menggandakan umur C. elegans. Dan cacing yang dimodifikasi tidak hanya hidup lebih lama, tetapi juga menua lebih lambat. C. elegans yang dimodifikasi berumur dua minggu bergerak lebih cepat dan jauh lebih gesit daripada rekan aslinya. Kenyon menemukan bahwa cacing yang dimodifikasi membutuhkan waktu dua hari untuk menua sebanyak cacing normal dalam satu hari.
Penemuan itu tidak terbatas pada cacing C. elegans. Ketika peneliti memodifikasi gen serupa pada lalat dan tikus, mereka juga hidup lebih lama. Yang paling menarik, pada cacing, gen daf-2 memodifikasi reseptor hormon yang sangat mirip dengan reseptor IGF-1 manusia. Centenarian yang telah hidup 100 tahun atau lebih lebih mungkin dibandingkan mereka yang meninggal lebih awal untuk mengalami mutasi yang menurunkan aktivitas reseptor IGF-1.
Pada saat yang sama, penelitian serupa pada ragi telah menunjukkan bahwa jika jalur pensinyalan TOR diubah secara genetik untuk membatasi komunikasi, ragi juga akan hidup lebih lama. Secara keseluruhan, studi tersebut menunjukkan bahwa jika Anda menemukan cara untuk menghentikan semua sinyal ini, ada peluang untuk memperlambat penuaan.
Modifikasi genetik pada manusia menghadirkan sejumlah tantangan etika dan praktis, sehingga sebagian besar fokus langsung dari ilmu peremajaan adalah untuk menjinakkan jalur pensinyalan TOR dan IGF-1 tanpa mengubah gen.
Salah satu cara untuk menekan sinyal jalur TOR tidak akan Anda nikmati jika Anda suka makan. Penelitian telah menunjukkan bahwa tikus yang diberi makan 65% lebih sedikit hidup 60% lebih lama. Untungnya, para ilmuwan telah menemukan cara lain untuk mengintervensi pekerjaan itu dengan cara yang sama. Rapamycin, obat yang digunakan untuk melawan penolakan pada transplantasi ginjal, meningkatkan umur tikus sebesar 14%; dosis rendah aspirin memperpanjang umur cacing sebesar 23%.
Ahli teori peremajaan sangat antusias dengan intervensi kimia, termasuk penggunaan vitamin D, metformin, dan acarbose, yang berfungsi dalam jalur IGF yang ditemukan oleh eksperimen Kenyon. Vitamin D memperpanjang umur cacing hingga 31%, dan metformin serta acarbose, yang dikembangkan untuk mengobati diabetes tipe II, memperpanjang umur tikus sebesar 5%. Sebuah studi terpisah di Inggris menemukan bahwa pasien diabetes yang diobati dengan metformin hidup lebih lama daripada pasien non-diabetes, meskipun mereka seharusnya meninggal rata-rata 8 tahun sebelumnya. Jika obat itu menyembuhkan diabetes mereka, maka mereka seharusnya meninggal pada usia yang sama dengan orang sehat, dan tidak hidup lebih lama dari mereka.
Sebuah studi klinis nasional yang disebut Targeting Aging with Metformin, atau TAME, untuk menguji efek anti-penuaan metformin pada manusia, telah menerima persetujuan FDA. “Kami ingin menunjukkan bahwa menunda penuaan juga merupakan cara terbaik untuk menunda penyakit,” jelas Dr. Nir Barzilai, salah satu peneliti dalam proyek tersebut, kepada Nature.
Ada strategi lain yang tidak melibatkan jalur pensinyalan.
Jika Anda pernah bertanya-tanya mengapa anak-anak tampak kewalahan dengan energi ketika Anda hampir tidak bisa mencapai penghujung hari, setidaknya sebagian dari perbedaannya terletak pada mitokondria. Mitokondria mereka - pembangkit tenaga seluler - lebih produktif daripada milik Anda. Seiring bertambahnya usia, mitokondria berhenti bekerja dengan baik karena alasan yang belum sepenuhnya dipahami, menyebabkan perubahan yang perlahan menumpuk di tingkat organ.
Dalam beberapa tahun terakhir, sirtuins, jenis protein yang mengontrol proses sel inang, termasuk proses mitokondria yang terkait dengan penuaan, telah mengemuka. Sementara peran sirtuins masih kontroversial, para peneliti telah menemukan bahwa memberi makan sirtuins dalam tubuh tidak hanya memperlambat penuaan tetapi juga membalikkannya. Tikus yang diberi aktivator sirtuin hidup 16-20% lebih lama. Tahun ini, Jepang meluncurkan uji klinis pertama nikotinamida mononukleotida (NMD).
Semua hal di atas - gaya hidup, intervensi medis dan genetik - memungkinkan cacing tanah hidup 10 kali lebih lama, dan tikus - 15-20%. Ini tidak berarti bahwa intervensi ini akan berhasil pada manusia, tetapi memberikan para ilmuwan titik awal.
“Sepuluh tahun lalu, akan sulit bagi kami untuk memikirkan hal lain selain aktivitas fisik dan diet. Kami sekarang memiliki sekitar 10-15 intervensi berbeda yang dapat berhasil,”simpul Brian Kennedy, seorang profesor di Buck Institute for the Study of Aging, yang telah mempelajari masalah ini selama lebih dari 20 tahun.
Angan-angan
Secara teori, jika kita dapat menemukan intervensi mana yang bekerja lebih baik dalam tubuh manusia daripada yang lain, dan memasang beberapa organ kloning alih-alih yang benar-benar usang, ini akan memungkinkan kita untuk mengembangkan serangkaian tindakan efektif yang, jika tidak mengakhiri penuaan, maka setidaknya memperlambatnya secara signifikan. … Sayangnya, saat ini perspektif seperti itu lebih didukung oleh mimpi daripada oleh sains yang sebenarnya.
Naik turunnya popularitas resveratrol, ekstrak yang paling umum ditemukan dalam anggur, adalah kisah peringatan.
Resveratrol telah ditemukan dalam banyak penelitian pada hewan untuk memperpanjang umur ragi hingga 70 persen dan ikan hingga 59 persen. Studi lain menunjukkan bahwa resveratrol meningkatkan kesehatan dan kehidupan tikus dengan diet tinggi kalori - yang tampaknya menjelaskan paradoks Prancis (orang Prancis masih memiliki tingkat penyakit kardiovaskular yang rendah meskipun diet tinggi lemak). Nah, dengan dia dengan kue, semua orang berpikir, biarkan mereka minum anggur. Penjualan suplemen resveratrol meroket menjadi $ 30 juta setahun.
Sayangnya, dampaknya pada manusia belum bisa dikonfirmasi. Sebuah studi tahun 2014 yang diterbitkan di JAMA yang mengamati kehidupan para lansia di wilayah anggur Chianti yang terkenal di Italia menemukan bahwa orang dengan tingkat resveratrol yang lebih tinggi tidak dapat hidup lebih lama. Penelitian sebelumnya tentang apakah resveratrol dapat membantu mencegah atau mengobati kanker telah menghasilkan hasil yang beragam. "Dukungan nutrisi dengan resveratrol pada model hewan kanker telah membawa hasil yang positif, netral, serta negatif tergantung pada rute administrasi resveratrol, dosis, jenis tumor, spesies dan faktor lainnya," penulis laporan 2014 menulis.
Gelas anggur
Salah satu masalah dalam bereksperimen dengan penuaan adalah manusia hidup terlalu lama. Tikus hidup sekitar dua tahun; memperpanjang hidupnya hingga 20 persen berarti memperpanjang hidupnya sekitar lima bulan. Ini cukup mudah dipelajari dan ditiru dalam kondisi yang terkendali. Jauh lebih sulit untuk mereplikasi eksperimen semacam itu pada manusia.
Para ilmuwan harus menunggu pasien mereka mati, yang bersama dengan kematian mereka sendiri, menjadi masalah. Untuk melakukan eksperimen dengan benar, diperlukan beberapa generasi ilmuwan untuk mempelajari siklus hidup pasien.
Peneliti anti-penuaan dapat beradaptasi untuk bekerja dengan orang tua, tetapi ini membuat pengujian teknologi pencegahan tidak mungkin dilakukan. Pada saat yang sama, manipulasi dengan anak muda merupakan masalah etika. Menguji, katakanlah, terapi gen pada orang muda yang sehat berpotensi berisiko.
Solusi terbaik adalah menemukan cara untuk mengukur penuaan biologis tanpa harus menunggu pasien benar-benar menua. Untuk melakukan ini, para peneliti mencari penanda yang akan mencerminkan usia biologis.
Ada beberapa kandidat yang menjanjikan untuk peran ini, seperti telomer, cabang di ujung kromosom yang memendek seiring bertambahnya usia. Ilmuwan juga mencari jam metilasi epigenetik. DNA atau gen kita sebagian besar tidak berubah, tetapi ekspresi bagian-bagian gen berubah seiring waktu, bergantung pada faktor lingkungan. Epigenetik mempelajari perubahan tersebut. Jika genetika direkam pada selembar musik, DNA akan menjadi catatan, dan epigenetik akan menjadi seperangkat instruksi - tanda waktu, tempo - yang akan memberi tahu kita cara memainkan nada tersebut. Perubahan epigenetik dilakukan melalui metilasi, atau penambahan gugus metil ke DNA inti, tetapi seiring bertambahnya usia, metilasi DNA melambat. Jam metilasi epigenetik akan membantu Anda berkorelasiapa yang kita ketahui tentang metilasi dan epigenetik dan menghubungkannya dengan usia biologis.
Timer lain yang berpotensi menjanjikan termasuk profil sitokin inflamasi yang menjadi ciri sifat sitokin, protein yang terlibat dalam sistem pensinyalan sel yang terkait dengan penanda metabolik dan penanda penuaan. Mereka seperti sidik jari yang meninggalkan proses seluler seperti penuaan.
Sampai metrik yang cocok ditemukan, kami tidak akan tahu tindakan anti-penuaan mana yang akan berhasil pada manusia, jika ada.
Apakah kematian pada umumnya wajar?
Pengetahuan kita tentang penuaan agak mirip dengan pengetahuan kita tentang tidur. Ini adalah tanda kehidupan yang fundamental, tetapi kita tidak tahu cara kerjanya. Kita melihat orang menua dan mulai memahami bagaimana membedakan penanda penuaan, tetapi kita tidak sepenuhnya memahami mengapa kita menua. Apakah penuaan manusia merupakan bug atau fitur?
Tahun ini, para ilmuwan di Universitas Albert Einstein menerbitkan sebuah penelitian berdasarkan data jalan hidup yang ada. Kesimpulannya adalah siklus hidup alami berlangsung sekitar 115 tahun. Meskipun kebanyakan dari kita hidup sampai usia 70, jumlah dari mereka yang hidup sampai 100 sangat kecil. “Kami ingin melihat seberapa banyak kemajuan yang kami buat atau tidak kami buat dalam hal umur panjang manusia,” tulis Brandon Millholland, penulis utama studi tersebut.
Alasannya, menurut para peneliti, bukan karena kematian adalah tujuan akhir, melainkan karena penuaan adalah produk sampingan dari kode genetik yang membentuk kehidupan kita - perkembangan, kelahiran, pertumbuhan, reproduksi. Kode-kode yang memberi kita kehidupan memiliki ketidaksempurnaan yang menyebabkan kematian. Dan meskipun para ilmuwan mungkin mencoba untuk memperpanjang hidup di luar batas alam, pada akhirnya kita masih akan dibatasi oleh mereka - seolah-olah kita mencoba membangun gedung pencakar langit di atas fondasi rumah pedesaan. Bukan berarti tidak ada yang bisa hidup lebih lama dari 115 - Millholland mengatakan bahwa rata-rata satu dari sepuluh ribu nyawa hingga 125 - itu secara statistik luar biasa.
Tampaknya ini tidak sesuai dengan sejarah umat manusia. Angka harapan hidup orang Amerika telah meningkat dari 47 tahun pada awal abad ke-20 menjadi 78,7 tahun saat ini, yang menunjukkan bahwa siklus hidup seseorang mudah berubah. Namun ternyata tidak. Peningkatan angka harapan hidup, yang merupakan rata-rata dari semua siklus hidup, sebagian besar disebabkan oleh penurunan angka kematian bayi, karena kesehatan masyarakat, kebersihan dan obat-obatan telah secara drastis menurunkan jumlah anak yang tidak mencapai usia lima tahun. Orang yang hidup sampai usia mayoritas bisa hidup sampai usia 40, 50 atau bahkan 60 tahun, dan terkadang lebih lama. Thomas Jefferson meninggal pada 83, Ben Franklin pada 84, dan John Adams hidup sampai 90. Jeanne Louise Kalman dari Prancis, yang meninggal pada 122,dan yang memegang rekor umur terpanjang yang dikonfirmasi, lahir pada tahun 1875. “Rekornya mungkin tidak akan rusak untuk waktu yang lama,” kata Millholland.
Sementara itu, menggandakan harapan hidup tidak cukup untuk lobi anti-penuaan yang terus berkembang. Mereka tertarik pada kehidupan kekal - lebih dari karang hitam berumur 4000 tahun atau spons berumur 2000 tahun atau Pie Krim, kucing berumur 38 tahun. Saat ini belum ada satupun penelitian tentang penciptaan organisme abadi, hal tersebut juga belum ditemukan di alam liar. Satu-satunya makhluk hidup yang diketahui manusia adalah sel kanker, tetapi ia membunuh inangnya.
Kebanyakan peneliti lanjut usia tidak menjalankan bisnis mereka karena mereka berjuang untuk kehidupan kekal. Kennedy pertama kali mulai mengamati jamur hanya karena keingintahuan ilmiah, dan melanjutkan penelitiannya setelah menyadari bahwa penuaan adalah faktor risiko utama untuk banyak penyakit kronis. Karya Belsky berfokus pada ketidaksetaraan kesehatan - khususnya, mengapa orang dengan pendapatan rendah lebih mungkin menderita penyakit kronis. Salah satu alasannya: apa yang disebut "penuaan biologis" mereka lebih cepat daripada yang lain.
Tak satu pun dari ahli gerontologi yang saya ajak bicara berbicara tentang kehidupan kekal - mereka lebih dekat dengan memperlambat penuaan dan meningkatkan kesehatan. Bahkan de Grey tidak suka frase "hidup kekal" - dia menyebutnya "religius".
Ada satu kutipan terkenal yang biasanya dikaitkan dengan Ralph Waldo Emerson: "Mengapa keabadian bagi seseorang yang tidak tahu bagaimana menghabiskan setengah jam secara berguna?" Bagi kebanyakan dari kita, tujuan bukanlah harapan hidup, tetapi kualitas. Dan jika semua fokus yang meningkat pada kehidupan kekal ini mengarah pada pendanaan untuk penelitian yang baik, hidup kita pada akhirnya dapat menjadi lebih lama dan lebih sehat.
Kendra Pierre-Louis
Terjemahan dilakukan oleh proyek Baru
