Długa, dziwna podróż Google na całe życie

Dlaczego kretoszczur żyje 30 lat, a mysz tylko trzy? Z 1,5 miliarda dolarów w banku, Calico jest wystarczająco bogaty, aby się o tym dowiedzieć. Za pomocą

• Antonio Regalado strona archiwum

15 grudnia 2016

W laboratorium pod San Francisco pieniądze założycieli Google utrzymują dużą liczbę nagich kretoszczurów. Bezwłose gryzonie potrzebują wymagających i kosztownych warunków do rozwoju: żyją w koloniach kooperatywnych, jak mrówki, prowadzone przez królową szczurów. Ale naprawdę niezwykłe jest to, że mogą żyć około 30 lat — 10 razy dłużej niż mysz.

Gryzonie należą do Calico Labs, skrót od California Life Company. W 2013 roku współzałożyciel Google, Larry Page, ogłosił, że jego firma utworzy Calico i hojnie ją sfinansuje, aby przeprowadzić długoterminowy projekt, próbując rozwiązać przyczyny starzenia się i coś z nimi zrobić. Misja firmy: zbudowanie Bell Labs badań nad starzeniem się. Miał nadzieję, że przedłuży ludzkie życie, wymyślając przełom tak ważny i tak użyteczny dla ludzkości, jak tranzystor.

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2017

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Istnieją powody, by sądzić, że starzenie się można spowolnić w fundamentalny sposób. Wśród pierwszych zatrudnionych Calico była Cynthia Kenyon, obecnie wiceprezes ds. badań nad starzeniem się, która 20 lat temu wykazała, że ​​zmiana pojedynczej litery DNA w laboratoryjnej glifie sprawiła, że ​​żyła sześć tygodni zamiast trzech. Jest coś, co jeży włosy w filmach Kenyona, na których stare, powinny być martwe robaki wijące się energicznie po szalce Petriego.

Tak więc założyciele Google stworzyli hybrydę akademicko-biotechnologiczną, którą nazywają firmą badawczo-rozwojową, aby śledzić takie wskazówki, zapewniając niemal nieograniczone finansowanie grupie najlepszych naukowców. Calico zatrudnił takie gwiazdy jak specjalistka od sztucznej inteligencji Daphne Koller. Przy równych wkładach firmy macierzystej Google, Alphabet, i firmy farmaceutycznej AbbVie, ma w banku 1,5 miliarda dolarów. Ale pomimo szumu wokół jego premiery… Czas magazyn zapytał: Can Google Solve Death? — Calico pozostaje zagadką, super tajną firmą, która od trzech lat nie opublikowała niczego godnego uwagi, odrzuca dziennikarzy i prosi naukowców wizytujących o podpisanie umów o zachowaniu poufności.

O sztuce

• Starzenie się to nieubłagana podróż od narodzin do starości i śmierci. Obecnie niektórzy badacze uważają, że proces starzenia się może zostać spowolniony. Dzieła sztuki towarzyszące tej historii przedstawiają etapy życia i marzenie o wiecznej młodości.

  
  
  

W rzeczywistości Calico ma innych badaczy nieco zirytowanych, mówi Felipe Sierra, dyrektor wydziału biologii starzenia się w National Institute on Aging. Chcemy wiedzieć, co robią, abyśmy mogli skupić się na innych rzeczach lub współpracować. Są firmą badawczą, więc co badają?

Przegląd technologii MIT dowiedział się, że Calico jest w rzeczywistości elitarną uniwersytecką grupą badawczą mieszczącą się w korporacyjnym bunkrze, zajmującą się głównie podstawową nauką. Ma ponad 100 pracowników i zgromadził arkę Noego z drożdżami, robakami i bardziej egzotycznymi stworzeniami, takimi jak nagie kretoszczury, które są trzymane w Buck Institute for Research on Aging, około 50 mil od centrali Calico w South San Francisco.

FONTANNA MŁODOŚCI
Lucas Cranach Starszy
1546

Czym różni się kretoszczur? To rodzaj kosztownego, otwartego pytania, na które Calico może sobie pozwolić. A potem jest siedmioletnie badanie, które Calico finansuje, które będzie śledzić 1000 myszy od narodzin do śmierci w poszukiwaniu biomarkerów starzenia. W tej chwili nie ma sprawdzonego testu na wiek biologiczny osoby; znalezienie takiego byłoby naukowo przydatne i prawdopodobnie lukratywne. Nie otwierają zbytnio kimona, mówi Brian Kennedy, naukowiec z Buck Institute, który współpracuje z Calico. Myślę, że wierzą, że potrzebujemy szerszego zrozumienia biologii starzenia. Zdają sobie sprawę, że to nie może być proste.

Założyciele Google nie są pierwszymi miliarderami, którzy zdecydowali, że starzenie się jest najbardziej podstawowym nierozwiązanym problemem biologii, jak ujął to komunikaty prasowe Calico. Larry Ellison, współzałożyciel Oracle, rozdał 335 milionów dolarów naukowcom badającym starzenie się, zanim w 2013 roku przekazał granty swojej fundacji na wyeliminowanie polio. Inwestor Peter Thiel również przekazał darowiznę na rzecz przeciwdziałania starzeniu się, a nawet 500 000 dolarów nagrody Palo Alto Longevity Prize każdemu, kto może radykalnie przedłużyć życie ssaka.

Trudność polega na tym, że naukowcy nie wiedzą wystarczająco, dlaczego zwierzęta się starzeją. Hal Barron z Calico, zatrudniony w Roche do kierowania pracami nad rozwojem leków, powiedział Narodowej Akademii Medycznej w 2015 r., że nie będzie krótkoterminowych zysków. Uważamy, że trzeba patrzeć bardzo daleko, powiedział, i nie spieszyć się do kliniki, dopóki naprawdę nie dowiesz się, co robisz.

Sto siedemdziesiąt pięć lat temu większość ludzi zmarła z powodu infekcji, a nie ze starości. Dzięki szczepionkom, lepszemu odżywianiu i ogólnej poprawie zdrowia publicznego i medycyny, oczekiwana długość życia w zamożnych krajach podwoiła się z 40 do około 80 lat, co oznacza średni wzrost o 2,5 roku na dekadę. Ale teraz, kiedy żyjemy dłużej, zamieniliśmy się na nowy zestaw zabójców, których trudniej pokonać: raka, choroby serca, udar i demencję.

W przypadku wszystkich tych chorób starzenie się jest największym pojedynczym czynnikiem ryzyka. 80-latek jest 40 razy bardziej narażony na śmierć na raka niż osoba w średnim wieku. Ryzyko choroby Alzheimera wzrasta 600 razy. Ale co by było, gdyby można było opóźnić wszystkie te zgony, lecząc samo starzenie się? Myślę, że nie udało nam się zaatakować chorób przewlekłych, kiedy atakujemy je jeden po drugim, mówi Sierra. Powodem jest to, że mają jeden główny czynnik ryzyka, którym jest biologia starzenia.

Nadrzędna teoria
David Botstein jest dyrektorem naukowym Calico. Ma 74 lata i siwą brodę sięgającą od kołnierza. W listopadzie znalazłem go w sali wykładowej w MIT, gdzie zaoferował rzadki widok na eksperymenty prowadzone w Calico. Botstein, znany genetyk z Princeton, którego Calico zwerbował tuż przed emeryturą, był w mieście, by świętować urodziny odnoszącego sukcesy byłego studenta, obecnie sześcioletniego. Przyjemność zbliża się do starych przyjaciół, mówi. Niezbyt przyjemne jest to, że jeśli ci faceci mają 60 lat, to kim ja jestem?

WIEKI I ŚMIERĆ
Hans Baldung Zielony
1541-1544

W swoim wykładzie Botstein opisał kilka technologii – w rzeczywistości cztery – które Calico ma do izolowania starych komórek drożdży z komórek potomnych, które z nich pączkują. (Jeden projekt ma instytucjonalnie brzmiącą nazwę Mother Enrichment Program). Te stare komórki są śledzone i poddawane wszechstronnej analizie, które geny są włączane lub wyłączane, technika, która jest specjalnością Botsteina.

Botstein powiedział mi, że Calico jest dokładnie tym, co zamierzał Google: Bell Labs pracującym nad podstawowymi pytaniami, z najlepszymi ludźmi, najlepszą technologią i największą ilością pieniędzy. Zamiast pomysłów goniących za pieniędzmi, dali nam bardzo przyzwoitą sumę pieniędzy i chcą, abyśmy zrobili coś z faktem, że tak mało wiemy o starzeniu się, mówi Botstein. To trudny problem; to niezaspokojona potrzeba; jest to dokładnie to, o czym myśli Larry Page. To jest coś, na co nikt nie jest w stanie poświęcić wystarczającej uwagi, chyba że my.

Botstein mówi, że nikt nie będzie żył wiecznie – byłoby to perpetuum mobile, czyli wieczny ruch, który przeczy prawom termodynamiki. Ale mówi, że eksperymenty Kenyona na robakach są doskonałym przykładem plastyczności długości życia. Podobnie jest z faktem, że szczury karmione dietą bliską głodu mogą żyć nawet o 45 procent dłużej. Badania opisane przez Botsteina na komórkach drożdży dotyczyły fundamentalnego kompromisu, jaki dokonują komórki. W dobrych czasach, przy dużej ilości jedzenia, szybko rosną. W stresie, takim jak upał, głód lub starzenie się, kulą się, aby przetrwać, rosnąć powoli i często żyją dłużej niż normalnie. Tarcze w dół lub w górę, jak to ujął Botstein.

Takie kompromisy są obsługiwane przez ścieżki biochemiczne, które reagują na składniki odżywcze; jeden nazywa się TOR, a drugi obejmuje insulinę. Ścieżki te zostały już dobrze zbadane przez innych naukowców, ale Calico ponownie je bada, korzystając z najnowszej technologii. „Wiele naszych wysiłków polega na próbie zweryfikowania lub sfałszowania niektórych teorii”, mówi Botstein, dodając, że uważa, że ​​większość dotychczasowej wiedzy na temat starzenia się najlepiej spożyć z dawką chlorku sodu. Niektóre molekuły reklamowane jako eliksiry młodości, które mogą działać poprzez takie ścieżki – jak resweratrol, związek w czerwonym winie – nigdy nie dożyły swojego wczesnego szumu.

Według Botsteina, badania nad starzeniem się wciąż poszukują naprawdę dużego wglądu. Wyobraź sobie, mówi, lekarzy zwalczających infekcje, nie wiedząc, czym jest wirus. Albo cofnij się myślami do badań nad rakiem w latach 60-tych. Było wtedy mnóstwo teorii. Ale dopiero odkrycie onkogenów – specyficznych genów zdolnych do zmiany komórek w komórki rakowe – dostarczyło naukowcom pierwszego prawdziwego zrozumienia, co powoduje guzy. To, czego szukamy, myślę przede wszystkim, to możliwość wniesienia wkładu w taką transformację, mówi. Chcielibyśmy znaleźć sposoby na dłuższe i zdrowsze życie. Ale o ile i jak… cóż, nie wiem.

Botstein mówi, że najlepszym scenariuszem jest to, że Calico za 10 lat będzie miał coś ważnego do zaoferowania światu. Ta oś czasu wyjaśnia, dlaczego firma odmawia wywiadów z mediami. Przez bardzo długi czas nie będzie nic do powiedzenia, z wyjątkiem kilku narastających rzeczy naukowych. To jest problem.

Aby się tam dostać, Calico zwiększa swoją wiedzę i umiejętności. Botstein twierdzi, że wykazał, że może odkodować ludzki genom od podstaw, bez zaglądania do oficjalnej mapy genomu. To trudne zadanie wymagające znacznych inwestycji w komputery i know-how. Ale Calico otrzymał właściwą odpowiedź, więc jest przekonany, że dokładnie zmapuje genom golca – praca, jak mówi, jest w połowie wykonana. A dokładne zrozumienie, w jaki sposób zorganizowane są geny kretoszczura, może dostarczyć wskazówek dotyczących jego długiego życia. Wiele z tego, co robimy, to rozwój technologii, mówi Botstein. To nie jest interesujące i nie powinno być interesujące. Chodzi o to, jak stawiasz jedną stopę przed drugą, aby nie potknąć się o siebie.

Wielkie rozczarowanie
Dla niektórych duży zakład Calico na podstawową biologię to zły obrót. Firma jest moim największym rozczarowaniem w tej chwili, mówi Aubrey de Grey, wpływowy zwolennik prób ingerencji w proces starzenia się i dyrektor naukowy Fundacji Badań SENS, organizacji charytatywnej oddalonej o godzinę jazdy od Calico, która promuje technologię odmładzania. Kieruje nim, skarży się, założenie, że wciąż nie rozumiemy starzenia się na tyle dobrze, aby mieć szansę na opracowanie terapii.

HARMONIA (TRZY ŁASKI)
Hans Baldung Zielony
1541-1544

Rzeczywiście, niektórzy konkurenci są znacznie bardziej agresywni w przeprowadzaniu interwencji niż Calico. Są bardzo oddani tym podstawowym mechanizmom i błogosławcie ich za to. Ale jesteśmy zaangażowani w wprowadzanie leków do kliniki i być może zrobimy to pierwsi, mówi Nathaniel David, prezes i współzałożyciel Unity Biotechnology. W tym roku Jeff Bezos dołączył do inwestorów, którzy zainwestowali 127 milionów dolarów w Unity, startup z San Francisco, który opracowuje leki do niszczenia starszych, starzejących się komórek, które przestały się dzielić.

Podejrzewa się, że komórki te uwalniają koktajle niepożądanych sygnałów starości, a zabijając je, leki Unity mogą działać odmładzająco na tkanki. Firma planuje rozpocząć od skromnie ambitnego testu na artretyczne kolana. Ze swojej strony Fundacja SENS De Grey sfinansowała Oisin Biotechnologies, startup, którego celem jest pozbycie się ciał starzejących się komórek za pomocą terapii genowej.

Inni naukowcy twierdzą, że nadszedł czas, aby rozpocząć szeroko zakrojone badania na ludziach nad geroprotektorami – lekami, które mogą całkowicie spowolnić starzenie się. Jednym z takich działań są gerontolodzy z Albert Einstein College of Medicine w Nowym Jorku. Lek, który mają nadzieję przetestować, metformina, jest stosowany w leczeniu cukrzycy. Pojawił się jako perspektywa przeciwstarzeniowa po tym, jak naukowcy przeglądający dokumentację medyczną odkryli, że ludzie przyjmujący go nie tylko byli znacznie mniej narażeni na śmierć niż inni diabetycy, ale umierali o 15% rzadziej niż wszyscy inni pacjenci.

Metformina obniża poziom cukru we krwi, co może mieć coś wspólnego z niskokaloryczną dietą. Ale rozpoczęcie badania nie było łatwe. Aby przekonać amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków do zatwierdzenia badania, lekarze postanowili zmierzyć skuteczność metforminy w zapobieganiu trzem oddzielnym chorobom: zawałowi serca, demencji i rakowi. Nie uznają starzenia się za chorobę, więc wybraliśmy choroby związane ze starzeniem się z minimalnym nakładaniem się ich przyczyn, mówi Steven Austad, biolog z University of Alabama w Birmingham i dyrektor naukowy Amerykańskiej Federacji Badań nad Starzeniem się. który poparł badanie z metforminą. Jeśli jednocześnie je opóźni, oznaczałoby to spowolnienie tempa starzenia.

Próba ma objąć 6000 osób i trwać będzie sześć lat. Według S. Jay Olshansky'ego, badacza zdrowia publicznego z University of Illinois w Chicago, byłoby to pierwsze duże badanie geroprotektora u ochotników. Dlatego ocenia proces jako ważny, bez względu na to, czy zakończy się niepowodzeniem, czy też, jak ma nadzieję, wywoła najbardziej przełomowe wydarzenia w dziedzinie zdrowia publicznego w tym stuleciu.

Jedynym problemem jest to, kto zapłaci za proces, który ma kosztować 65 milionów dolarów. Szansa, że ​​NIH zapłaci za całe badanie, jest znikoma, mówi Austad, a ponieważ metformina jest starym lekiem nieobjętym patentami, firmy farmaceutyczne również nie są zainteresowane. Zamiast tego Olshansky i Austad idą z tym, co stało się ulubioną grą w badaniach nad starzeniem się: planują uderzyć miliarderów dla pieniędzy. Olshansky obiecuje potencjalnym inwestorom, że sfinansowanie przełomowej zaliczki może być ich przepustką do nieśmiertelności.

Granie w długą grę
Naukę o starzeniu się łatwo zlekceważyć, biorąc pod uwagę jej długie historyczne powiązania z alchemią, znachorami i propagatorami witamin. Nawet teraz wielu naukowców dokłada wszelkich starań, aby uniknąć sformułowania „badania przeciwstarzeniowe”, które brzmi jak obietnica złożona na puszce kremu do skóry. W badaniach nad starzeniem się jest wielu szarlatanów. Powinienem być ostrożny w tym, co mówię, ale przyciąga to dość dziwacznych ludzi, mówi Gary Churchill, genetyk myszy w Jackson Laboratory w Bar Harbor w stanie Maine.

Nie może też pomóc to, że ludzie, którzy finansują tę naukę, mówią, że mają nadzieję żyć wiecznie. Bill Maris, były szef Google Ventures, który wpadł na pomysł Calico, powiedział, że uważa, że ​​ludzie mogą żyć 500 lat. To mało prawdopodobne. W tym sensie stworzenie przez Calico ściśle kontrolowanej fortecy badawczej obsadzonej przez uznanych przywódców ma sens jako inokulum przeciwko hokum, być może nawet ze strony ludzi płacących rachunki. Grają w długą grę, mówi Churchill. To dobra strategia. To może sprawić, że za dziesięć lat będą coś mieć.

Praca Churchilla z Calico daje pewne wyobrażenie o tym, jak długo może to potrwać. W kwietniu 2016 roku firma zgodziła się zapłacić za duży eksperyment w Jackson Labs w celu poszukiwania biomarkera starzenia — cząsteczki, którą mają nadzieję znaleźć we krwi, której ilość lub właściwości zmieniają się wraz z wiekiem biologicznym, a nie tylko rękami. na zegarze. Taka diagnostyka mogłaby być niezwykle użyteczna i opłacalna.

Ale poszukiwanie takiego markera nie jest tanie. W Jackson Labs zespół Churchilla planuje śledzić 1000 myszy, pobierać krew i umieszczać je w specjalnych klatkach, w których można dokładnie zmierzyć spożycie pokarmu i wody oraz zebrać odchody i mocz gryzoni. Połowa myszy będzie na diecie niskokalorycznej, aby przedłużyć ich życie – jest to konieczne do potwierdzenia, czy biomarker rzeczywiście oznacza je jako biologicznie młodsze. Eksperyment wygeneruje miliony odczytów — między innymi poziomu hormonu wzrostu i glukozy. Churchill nie powiedziałby, ile płaci Calico, ale samo karmienie tak wielu myszy może kosztować 3 miliony dolarów. Zmapowaliśmy to, zaplanowaliśmy. Jest ogromny i nigdy nie bylibyśmy w stanie tego zrobić z NIH, mówi. Chęć inwestowania na dłuższą metę jest najbardziej atrakcyjną cechą Calico.

NEOFITA
Gustave Dore
około 1880-1883

Churchill mówi, że idealny biomarker starzenia faktycznie oszacowałby, ile czasu pozostało ci do życia, z wyjątkiem nieprzewidzianych wydarzeń. A odczyt zmieniałby się, gdybyś zażył lek lub przyjął dietę, która w jakiś sposób przesunęła twoją wizytę z Ponurym Żniwiarzem. Dzięki takiemu testowi firmy mogły sprawdzić, czy ich leki rzeczywiście wpłynęły na starzenie się, nie czekając wiele, wiele lat na odpowiedź. Znalezienie takiego markera krwi byłoby przełomem, którego tak desperacko potrzebują badania nad starzeniem się — a do odkrycia zostało stworzone Calico.

Antonio Regalado jest Przegląd technologii MIT starszy redaktor zajmujący się biomedycyną.

ukryć