基因编辑普通人寿命还有多远?未来10到20年……

在未来的10到20年,通过改变基因来“编辑”寿命的技术一定会出现。

美国漫威影业的《复仇者联盟》系列电影在最近几年火爆全球。电影中,蜘蛛侠在被蜘蛛咬伤后得到了蜘蛛的能力,美国队长注射血清变身超人,钢铁侠则靠着“钞能力”打造了一身无敌的盔甲。有人戏称超级英雄就是“富人靠科技,穷人靠变异”。2020年10月, 德国马克斯·普朗克研究所的Emmanuelle Charpentier博士以及美国加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna博士因发现了基因编辑中最犀利的工具——“魔剪”CRISPR/Cas9技术而获得今年的诺贝尔化学奖。“魔剪”技术可以在生物体基因组中插入、删除、修改或替换特定基因片段,从而治疗疾病、延长寿命、甚至获得超能力……

基因编辑技术从1970年诞生以来,一直被认为是人类“长生不老”的关键钥匙之一。经过几十年的发展,利用基因编辑技术治疗疾病已经不是难题。2017年,诺华制药推出了首个FDA批准的基因编辑疗法以治疗人体免疫细胞癌变。随后的几年内,FDA逐步批准了多个基于基因编辑的癌症治疗方法。然而,基因编辑高昂的治疗成本却让普通人望而却步:诺华制药的基因编辑疗法Zolgensma单次治疗费用高达200万美金(1400万人民币)。有人认为,或许西方国家已经有不少人花费重金编辑基因以直接“编辑”、延长自己的寿命。

除去基因编辑外,有很多其他方式已经被证明有延长寿命的效果。2015年,斯坦福大学医学院在著名期刊《Nature》子刊上发表论文“Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice”证明换血疗法可以有效延缓衰老带来的记忆力衰退和认知障碍等问题。论文用年轻小鼠血液替换老年小鼠血液,从而使老年小鼠在完成指定任务时的犯错频率明显下降。美版Paypal的创始人就是换血疗法的忠实爱好者,他曾亲口承认自己每月都会接受换血服务。美国阿尔卡特公司利用该技术给老年人注射年轻人的血液,成功逆转了其衰老进程并减轻了老年痴呆症状。其基于换血疗法的新药GRF6019就是利用从血液中提取的400多种蛋白因子来逆转老年痴呆症造成的记忆力衰退等问题。GRF6019在2018年开始临床二期实验,有望在未来几年开启临床三期实验。

而早在2013年,哈佛大学医学院也在《Nature》子刊上发表论文” Role of sirtuins in lifespan regulation is linked to methylation of nicotinamide”证明提升细胞内NAD+含量也是延缓衰老一个有效方法。NAD+作为一种辅酶广泛参与从细胞代谢到基因修复等的基础生命活动。由于静脉注射NAD+的巨大开销(每次约2000美金),美国Herbalmax公司在2018年开发生产了口服NAD+前体补充剂Reinvigorator(瑞维拓)。这类NAD前体补充剂可以有效提升体内NAD+含量,达到延缓衰老、促进细胞代谢的效果。虽然抗衰老类产品由于其长达数十年的临床试验周期,人体实验数据还不够完整,但是已经有不少名人富豪趋之若鹜。加拿大著名歌手JB就是这类产品的忠实爱好者,他甚至多次在自己的视频中向粉丝推广该类产品。

2019年8月,美国华盛顿大学圣路易斯医学院的Shin-ichiro Imai研究组在《Cell》子刊公布了一项重大突破[:发现年轻动物血液中存在一种“返老还童”酶——eNAMPT(细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶),借助该分子仅通过一种相对简单的技术,老年小鼠的剩余寿命就被成功延长了2.3倍。而eNAMPT的功能正是在体内合成NAD+前体分子。

在这一实验中,研究人员通过将年轻小鼠血液中提取的含eNAMPT的外泌体(exosome),注射进平均寿命仅剩2个月的暮年小鼠体内,产生了令人震惊的效果:它们的平均寿命被延长到了4.6个月(相当于人类13.8年),其中一只小鼠至该文发表前仍健在,寿命已经相当于人类103岁,连毛发都更为浓密健康。

这一研究成果为开发更为理想的衰老干预手段提供了理论支持。目前,通过eNAMPT酶维持这种β-烟酰胺衍生物的水平来抑制衰老的方式还无法替代瑞维拓等口服补充剂。虽然瑞维拓每月200-300美元(国内京东售价2000元上下)的服用成本并未影响其在高净值人群中的火爆,但一劳永逸地增强β-烟酰胺单核苷酸的合成显然更具吸引力。

不久前诺华天价基因疗法Zolgensma的上市,正为这一基于基因疗法的延寿手段提供了基础。按照当前的发展速度,通过基因疗法来实现永久维持人体内的eNAMPT表达水平、保持体内该β-烟酰胺衍生物含量的疗法有望在10-20年内走向应用,届时其效果将比瑞维拓等口服方式更进一步。

在查尔斯·狄更斯生活的“艰难时代”,科学发展的关键是降低儿童死亡率;在书写了“詹姆斯·邦德”传奇系列的伊恩·弗莱明年代,重点集中在解决中年人的疾病问题;而进入21世纪以后,人们则更多关注衰老本身以及相关的退行性疾病。虽然类似于瑞维拓等口服NAD+补充剂来延长寿命已经在西方国家被广泛认可使用,但是人们并没有停止对其他延长寿命方式的改进。美国莱斯大学生物物理学家迈克尔·蒂姆就曾主导直接对受精卵的基因编辑,从而使胎儿对艾滋病免疫的试验。可以预见的是,随着生物学家们对人类基因组了解的逐步加深以及随着基因编辑技术的不断完善,在未来的10到20年,通过改变基因来“编辑”寿命的技术一定会出现。

原标题:基因编辑获2020年诺贝尔奖,“编辑”寿命离普通人还有多远?

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