Sam är trött efter en dag med vandring och simning på vår campingtur. |

Målet för strategier mot åldrande

Rapamycin är en kemikalie som produceras av jordbakterier. I laboratorieexperiment har kemikalien avsevärt förlängt livslängden på jäst, maskar, fruktflugor och möss. Det testas för närvarande på husdjur. Om detta försök är framgångsrikt kan rapamycin testas på människor. Rapamycin verkar fungera genom att hämma ett protein som kallas mTOR.

Målet med anti-aging-tekniker varierar. För vissa forskare är huvudmålet att förlänga livet. För andra är syftet inte så mycket att förlänga livet utan istället att avvärja problem och sjukdomar som är vanligare i ålderdom. Om dessa förhållanden undviks eller försenas, bör en individ kunna förbli frisk och aktiv under en längre del av sitt liv. En ytterligare fördel är att undvika vissa sjukdomar kan leda till ökad livslängd. Rapamycin kan vara användbart eftersom det verkar motverka vissa av de processer som är involverade i åldrande.

En art av Streptomyces med grenade filament och spårkedjor |

Streptomyces: Källan till Rapamycin

Rapamycin produceras av en jordbakterie som heter Streptomyces hygroscopicus . "Rapa" -delen av läkemedlets namn kommer från Rapa Nui, det ursprungliga namnet på påskön. Kemikalien upptäcktes i jord som samlades upp från ön 1965.

Suffixet "mycin" används ofta för att namnge mediciner tillverkade av arter av Streptomyces. Många av dessa läkemedel har upptäckts. De inkluderar antibiotika samt immunsuppressiva läkemedel. Släktet Streptomyces är mycket användbart för människor.

Inte alla antibiotika tillverkade av Streptomyces har "mycin" i deras namn. Till exempel hittades kloramfenikol i Streptomyces venezuelae. Det är ett viktigt antibiotikum som används för att behandla vissa allvarliga sjukdomar.

Rapamycin-utredningen

MTOR-proteinet beskrevs först 1991. Vid den tiden var det av intresse främst för att det påverkades av rapamycin. Forskare har sedan dess upptäckt att det är en mycket viktig signalmolekyl i celler och är involverad i många processer, inklusive (tydligen) åldrande.

Hämningen av mTOR och immunsystemundertryckning

Rapamycin används redan som ett FDA-godkänt läkemedel hos människor. (Food and Drug Administration, eller FDA, är ett federalt organ som godkänner läkemedelsanvändning i USA.) Läkemedlet är ibland känt som sirolimus eller under namnet Rapamune. Vid höga doser undertrycker det immunsystemets aktivitet. Denna förmåga är mycket användbar för att förhindra kroppens avstötning av vävnad och organ transplanterade från andras kroppar. Läkemedlet ges ofta till personer som har genomgått en njurtransplantation.

Rapamycin tros hämma immunsystemet genom att störa T-cellernas verkan. T-celler är en viktig del av vårt immunsystem. Systemet skyddar oss från inkräktare som bakterier och virus. Tyvärr anser kroppen att medicinskt transplanterad vävnad från en annan person också är en inkräktare och försöker förstöra vävnaden.

Väl inne i kroppen hämmar rapamycin mTOR. Förkortningen "mTOR" står för "Mechanistic Target of Rapomycin". Proteinet spelar en viktig roll i T-cellaktivering och reproduktion. När mTOR hindras från att göra sitt jobb hindras T-celler och transplanterade organ är säkrare.

Utforska mTOR Pathway: David Sabatini's Research

Rapamycin som cancerbehandling

Rapamycin kan bekämpa åtminstone vissa typer av cancer via sin åtgärd på mTOR. MTOR-proteinet stimulerar tillväxten och reproduktionen av andra celler förutom T-celler. Det är ofta muterat (förändrat) i cancerceller. Denna mutation leder till ökad reproduktion av cellerna. Eftersom rapamycin hämmar mTOR, kan det vara till hjälp för att stoppa reproduktion av cancerceller och vid behandling av sjukdomen. Den "hyperaktiva" mTOR i vissa typer av cancer verkar vara särskilt känslig för förekomsten av rapamycin.

Det finns två versioner av mTOR — mTORC1 och mTORC2. mTORC1 är den version som är involverad i mest forskning och är den typ som verkar vara närmast relaterad till cancerutveckling.

Enzymer är en typ av protein. mTOR är ett enzym som fungerar som ett kinas. Kinaser är enzymer som överför fosfatgrupper från högenergimolekyler till andra ämnen. MTORC1 kallas ibland en mastertillväxtregulator. Det främjar både tillväxten av celler och deras spridning.

Detta är en T-cell, eller T-lymfocyt, erhållen från en frisk person. Bilden är färgad. |

Rapamycin och livförlängning hos möss

Flera experiment har visat att rapamycin ökar livslängden för möss med cirka 20%, beroende på försöksbetingelserna. Kemikalien är spännande eftersom dess anti-aging fördel har visats i olika studier utförda av olika människor. Detta indikerar att påståendet att det förlänger liv för möss är mycket troligt sant.

För närvarande är det okänt hur rapamycin ökar livslängden för jäst och labdjur. Det finns flera teorier, men de har inte bevisats. Man tror att hämningen av mTOR på något sätt är involverad i processen.

Rapamycin är en bioaktiv kemikalie. En bioaktiv substans är en kemikalie utan näringsämne som ger en effekt (eller effekter) i människokroppen.

Rapamycin förlänger livslängden för labbmöss. |

Hur kämpar Rapamycin åldrande?

Det finns två ledande teorier för rapamycins verkningsmetod, som beskrivs nedan. Kemikalien kan förlänga livslängden på mer än ett sätt.

Minska mängden proteinsyntes

Ett sätt på vilket mTOR utlöser aktivitet och tillväxt i celler är genom att stimulera processen för proteinsyntes. Det misstänks att uppbyggnad av felvikta proteiner i vår kropp är en orsak till åldrande. Det har föreslagits att genom att minska antalet proteiner som tillverkas, rapamycin också minskar antalet felfoldade proteiner som produceras såväl som resurserna som behövs för att reparera dem. Detta kan vara en del av svaret på anti-aging-pusslet, men bevisen stöder inte det i alla fall.

Främja autofagi

mTOR är involverat i en kedja av kemiska reaktioner som hämmar autofagi. Autofagi är nedbrytningen av organeller och proteiner i celler. Att hämma denna process är användbar under normala omständigheter, men autofagi har vissa fördelar. Fördelningen av skadade strukturer och återvinning av deras komponenter för nybyggnation kan vara till hjälp för en cell. Autofagi är också användbart när en cell inte får tillräckligt med näringsämnen.

Rapamycin hämmar mTOR och främjar autofagi. Olika forskare har observerat att främja autophagy kan ha föryngrande och livförlängningsfördelar för jäst, maskar, flugor och möss, så detta kan vara ett sätt på vilket rapamycin minskar åldrandet. Den mask som används i livförlängningsforskning är vanligtvis Caenorhabditis elegans, ofta känd som C. elegans . Flugan är ofta Drosophila melanogaster, eller fruktflugan.

Rapamycin kan också förlänga livet genom att hämma cancer och minska inflammation. Immunsystemet lanserar ett inflammatoriskt svar på angripare. Denna inflammation är normalt tillfällig. Ökad och kronisk inflammation tros bidra till åldrandet.

Det här är Misha när han var yngre. Jag skulle älska att förlänga hans livslängd så länge jag var säker på hans säkerhet. |

Åldras hos hundar

Forskningen om effekterna av rapamycin på hundens åldrande utförs av forskare vid University of Washington. De kallar sin forskning för Dog Aging Project. Forskarna misstänker att läkemedlet kan öka livslängden för hundar med två till fem år.

Jag skulle inte tillåta min hund att behandlas med rapamycin just nu på grund av osäkerheten om dess effekter. Men jag förstår verkligen läkemedlets attraktion för hundägare. Hundar har så korta liv jämfört med våra. De är intelligenta djur som gör underbara följeslagare och blir ofta älskade familjemedlemmar. Tyvärr är deras livslängd bara cirka tolv till femton år, även om vissa hundar dör vid en yngre eller äldre ålder. Det är hjärtskärande för en hundälskare att säga adjö till flera hundar när personen går igenom livet.

Ett litet antal ingripanden har visat sig reproducerbart och robust förlänga livslängden hos möss. Bland dessa är den bästa kandidaten för att arbeta på samma sätt hos hundar och människor ett läkemedel som kallas rapamycin.

- Dog Aging Project vid University of Washington

Det här är Dylan som valp. Jag hoppas att han har ett långt och hälsosamt liv. |

Dog Aging Project vid University of Washington

Forskare vid University of Washington genomför två studier i sitt Dog Aging Project. Den ena kallas "Longitudinal Study of Aging in Pet Dogs". Detta är en rikstäckande studie av hundar under hela sitt liv. Målet är att upptäcka varför vissa hundar buktar under för sjukdomar som cancer, demens och njursvikt i ålderdom medan andra inte gör det.

Den andra studien kallas "Rapamycin Intervention Trial in Pet Dogs". Det finns två faser i denna studie. Den första involverade en liten grupp husdjur som bodde i Seattle. Alla var äldre än sex och medelålders. De fick en låg dos rapamycin i tio veckor. Under denna tid övervakades deras blodkemi, hjärtfunktion och mikrobiom av veterinärer. "Mikrobiomet" är samhället av främst hjälpsamma bakterier och andra mikroskopiska organismer som lever i tarmen hos hundar och människor.

Den andra fasen i rapamycininterventionen pågår fortfarande. Det involverar hundar från ett större område och är ett långsiktigt projekt. Dess mål är att upptäcka effekterna av rapamycin på livslängd och hälsa. Hundarna övervakas noggrant och frekventa tester kommer att utföras för att utvärdera aspekter av deras hälsa.

Cirka 70% av hundarna som tog den högsta dosen av läkemedlet var också märkbart mer aktiva.

- Time Magazine (med hänvisning till den första fasen av Rapamycin Intervention Trial)

Hundens säkerhet och biverkningar av Rapamycin-behandling

Vid de höga doserna som används för att behandla njurtransplantationer och cancer kan det finnas stora biverkningar av rapamycinbehandling hos människor. Dessa inkluderar att öka risken för diabetes, hindra sårläkning och undertrycka immunsystemet i de fall detta inte är önskvärt. Men endast en låg dos av läkemedlet behövs för att förlänga mössens livslängd. De potentiella biverkningarna av rapamycinanvändning och de potentiella anti-aging-fördelarna är av stort intresse för forskare.

Risken för biverkningar från en medicinsk rapamycinbehandling är antagligen acceptabel för någon med en livshotande störning. Det kanske inte är acceptabelt för relativt friska människor. University of Washington forskare säger att de anti-åldrande doserna av rapamycin som användes i musexperiment har orsakat få till inga biverkningar hos mössen. De misstänker att de låga doserna av läkemedlet som används i deras hundalderprojekt inte heller kommer att orsaka några betydande problem.

En äldre beagle |

Fördelarna med anti-ageing-forskning hos husdjur

Dog Aging Project kan ha viktiga fördelar för både hundar och människor. Det skulle vara underbart om våra husdjur hade en ökad livslängd medan de förblir friska. Att använda hundar i forskningen istället för möss och enklare djur kan dock vara fördelaktigt för människor utöver att ge oss en längre tid med våra husdjur.

Bekräftelse av rapamycins effekter hos hundar kommer troligtvis att ta flera år. Även om hundar lever under en kort tid jämfört med människor, lever de mycket längre än mössen och andra djur som testats i laboratorieexperiment. Väntan på forskningsresultaten kan dock vara mycket värdefull. Hundar liknar människor mera vad gäller fysiologi och beteende. Upptäckter hos hundar kan därför vara mer tillämpliga på människor än de som redan gjorts i labbdjur. En annan fördel med hundforskning är att resultaten kommer att uppnås snabbare än motsvarande forskning hos människor på grund av kortare livslängd för hundar.

För närvarande är det okänt om rapamycin har anti-aging fördelar hos människor. Om det gör det och om det används mycket kan det uppstå problem. De flesta människor skulle förmodligen överväga att leva längre en bra idé, så länge de förblev friska och rimligt lyckliga. Om livförlängningsstrategier blir rutin kan vi dock uppleva överbefolkning och förändringar i samhällets struktur.

Potentiella fördelar med att förstå mTOR

Forskningen vid University of Washington är personligen intressant för mig. Sam (hunden på mitt första foto) dog av cancer, vilket tyvärr är vanligt hos golden retrievers. Cancer hos hundar är ett ämne som undersöks i Longitudinal Study of Aging vid universitetet. Misha befinner sig under andra hälften av sitt liv nu och har en gråare ansikte än på bilden ovan. Att öka sin livslängd med rapamycin eller ett annat ämne, eller åtminstone bibehålla sin hälsa när han åldras, skulle vara underbart. Dylan är fortfarande ung, men som alla hundar kommer han att leva under mycket kortare tid än de flesta människor.

Förhoppningsvis kommer rapamycins anti-aging-potential att bli mycket framgångsrik hos hundar. Om inte, borde vi åtminstone ha lärt oss mer om mTOR. Det är en fascinerande kemikalie och dess effekter verkar vara långtgående. Vi vet mer om mTORC1 än mTORC2 för tillfället. Båda verkar vara mycket viktiga. Vår forskning och kunskap om ämnena kan hjälpa oss på många andra sätt förutom att förlänga livslängden.

referenser

  • Rapamycin-information från Journals of Gerontology och Oxford Academic
  • Information om användning av sirolimus som immunsuppressivt medel från Mayo Clinic
  • Rapamycinbehandling för en typ av bukspottkörtelcancer från National Cancer Institute
  • Mindre TOR-protein förlänger musens livslängd från NIH (National Institute of Health)
  • Hyperaktiva mTOR-mutationer och rapamycin från NIH
  • Webbplatsen Dog Aging Project
  • En rapport om hundens åldrande projekt från tidningen Time